基于长波长光激发的光敏剂和载体在肿瘤光动力治疗中的应用

光动力疗法是近年来兴起的一种新型的微创性治疗肿瘤的方法,目前已经成功地应用于临床上多种恶性肿瘤治疗中,并取得了良好的效果。然而,由于生物组织对可见光的吸收和散射,使得光线无法穿透组织到达身体内的目标区域,所以该疗法更适用于浅表肿瘤的治疗。长波长光尤其是近红外光具有良好的组织穿透深度,其在治疗组织深处的肿瘤方面具有显著的优势。基于长波长光激发的光敏剂及载体在实体肿瘤的治疗领域已经取得了丰硕的研究成果。本文将从光敏剂的研发、双光子激光的使用、上转换纳米粒子的引入等方面简要概述近十年来用于光动力治疗中的组装体系,以及长波长激发光在光动力治疗方面的发展趋势。     

纳米材料在肿瘤光动力治疗中的研究进展

光动力治疗是新兴的非侵入性癌症治疗方法。纳米材料以其独特的结构以及光物理、光化学性质成为可用于光动力治疗的光敏剂。根据纳米材料的不同种类,分别对无机非金属纳米材料、无机金属纳米材料、有机小分子纳米材料以及有机聚合物纳米材料等的构建策略及其在光动力治疗肿瘤中的应用进行综述。展望了纳米材料在未来肿瘤光动力治疗中的挑战和发展方向。为新一代纳米光敏剂的构建提供创新思路,并扩展其在癌症治疗中的潜力。     

肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展

光动力治疗是一种新型的非侵入式肿瘤治疗方法,具有创伤性和毒性小、选择性好、无耐药性、可重复治疗等突出优点,在癌症的治疗上取得了显著的成效.为了增加光动力治疗的组织穿透深度,研究者提出构建基于上转换纳米颗粒（upconversion nanoparticles,UCNPs）的光动力诊疗探针（简称上转换光动力诊疗探针）.基于发光共振能量转移过程,上转换光动力诊疗探针利用UCNPs在近红外光激发下发射的荧光激活负载的光敏剂发挥光动力疗效,有助于实现深层肿瘤的治疗.新型的上转换光动力诊疗探针通过多功能一体化的结构组合设计可以实现靶向运输、成像诊断以及刺激响应的按需治疗,是未来纳米医药发展的必然趋势.目前,研究者越来越关注构建基于肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系,以提高治疗体系的靶向性,改善光动力治疗效果,并减小对周围正常组织的毒性.本工作主要讨论了基于pH、酶及过氧化氢刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展,并对其发展前景进行了展望.     

生命分析化学国家重点实验室在肿瘤治疗方面取得新进展

肿瘤的高效、高选择性治疗是癌症治疗研究的热点。与传统的癌症治疗(手术、放疗、化疗)技术不同,光动力治疗用光激发光敏剂,将能量传递给周围的分子氧(3O2),产生具有瞬时强氧化性的单线态氧(1O2),这种1O2可破坏肿瘤组织和癌细胞,实现癌症的高效治疗。在光动力治疗研究领域,光敏剂的设计与选择是其核心问题。目前临床使用的光敏剂,大多对肿瘤组织或细胞选择性不高,导致肿瘤组织周围的正常组织也受到损伤,而且病人在接受光动力治疗以后仍需长时间避光以减轻皮肤红肿、色素沉着等光毒性反应。因此,寻找新型光敏剂以实现1O2在肿瘤组织和细胞中的选择性释放是光动力治疗技术应用的关键问题。     

铱(Ⅲ)配合物乏氧肿瘤光动力治疗

光动力治疗因其无创、可控和不易产生耐药性等显著优点,成为一种新型的肿瘤靶向治疗模式。光敏化过程涉及光敏剂对氧分子的光激活反应,然而实体肿瘤的乏氧环境严重限制了传统有机光敏剂的疗效。金属铱配合物具有良好的光物理和光化学性质,是理想的新一代光敏剂,近些年,铱光敏剂被发现可以应用于乏氧肿瘤的光动力治疗。本文总结了近些年金属铱配合物应用于乏氧肿瘤光动力治疗的研究;同时介绍了基于铱配合物的乏氧纳米复合体系的构建和乏氧肿瘤的光动力治疗研究,为开发新型高效的乏氧肿瘤治疗光敏剂及其载体提供参考。     

铱(Ⅲ)配合物乏氧肿瘤光动力治疗

光动力治疗因其无创、可控和不易产生耐药性等显著优点,成为一种新型的肿瘤靶向治疗模式。光敏化过程涉及光敏剂对氧分子的光激活反应,然而实体肿瘤的乏氧环境严重限制了传统有机光敏剂的疗效。金属铱配合物具有良好的光物理和光化学性质,是理想的新一代光敏剂,近些年,铱光敏剂被发现可以应用于乏氧肿瘤的光动力治疗。本文总结了近些年金属铱配合物应用于乏氧肿瘤光动力治疗的研究;同时介绍了基于铱配合物的乏氧纳米复合体系的构建和乏氧肿瘤的光动力治疗研究,为开发新型高效的乏氧肿瘤治疗光敏剂及其载体提供参考。     

光动力肿瘤精准治疗的研究进展

光动力治疗是一种局部、温和及相对安全的治疗模式,在癌症精准治疗方面展现了良好应用前景。光敏剂、光源以及氧气是光动力治疗的三个关键要素。首先,传统小分子光敏剂的吸收光谱大多在紫外或可见光区,且缺乏肿瘤靶向性和特异性,组织穿透深度不足且存在非特异性损伤。其次,光动力治疗效率依赖于外光源连续照射,易引发光毒性和组织损伤。另外,实体肿瘤组织处乏氧等微环境限制了光动力治疗效率。因此,提高光动力治疗效率的同时降低副作用,并实现深层组织的高效特异性治疗,是亟待解决的难题。近年来,新型光动力治疗体系不断涌现,以期解决上述限制光动力治疗进一步发展与应用的瓶颈问题。本文从光动力治疗所需三要素角度,综述了近年来发展的各类新型光动力治疗体系及其在肿瘤精准治疗中的应用进展。     

基于光敏剂的纳米诊疗载体构建的研究进展

光动力疗法是一种很有前景的癌症治疗方法,光敏剂作为其核心,在被一定波长的激发光照射下产生荧光,因此光敏剂具有荧光成像诊断的潜力.然而光敏剂多是芳香共轭结构的疏水分子,存在易聚集结晶和溶解度差的问题.本文综述了近五年有关改善光敏剂缺陷,提高光敏剂对癌症的治疗和诊断的研究成果.具体从肿瘤微环境、肿瘤靶向性和改善荧光淬灭三个...     

靶标性酞菁类光敏剂的光动力疗法研究进展

光动力治疗（Photodynamic therapy,PDT）作为一种有别于传统癌症治疗方式的新型疗法,近些年来受到了科学家们越来越多的关注.它凭借着自身创伤性小,毒性低微,适用性好,可协同手术治疗以及可重复治疗等独特优势,在许多肿瘤的治疗方面有着广泛的应用.本文简要概述了光动力疗法的原理以及光敏剂的发展历程,并对理想光敏剂的特点作了总结.目前,以酞菁类化合物为主的第三代光敏剂已经成为光动力疗法的研究热点,然而如何提高光敏剂分子的靶向性达到精准的光动力治疗仍然是亟待解决的问题.因此,主要综述了近年来靶向性酞菁类光敏剂的研究进展,并对未来光敏剂的重点研究方向做出了展望.从目前来看,如何克服癌症低氧微环境的限制,发展Type I型不依赖氧的体系以及光穿透力强的靶向光敏剂在光动力治疗方面存在着巨大的潜质,有望成为新一代十分优良的光动力疗法用光敏剂.     

有机光敏剂结构与性能调控及其光诊疗应用

光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)作为一种新兴的高效治疗方式,具有毒性低、非侵入性和可控等优点,已被广泛用于增生性皮肤疾病和肿瘤等疾病治疗.然而,已开发的PDT光敏剂在实际生物应用中仍面临诸多挑战,如:肿瘤乏氧环境降低治疗效果,光敏剂靶向性差易造成对正常组织的损伤.为了解决上述问题,研究者们开发了许多有效改善有机光敏剂治疗效果的方法.在此,主要综述了有机光敏剂的结构与性能调控策略.此外,对有机光敏剂在抗肿瘤、抗菌治疗以及余辉成像中的应用进行了介绍.最后,对有机小分子光敏剂的设计策略进行了总结与展望,以期促进该领域的发展.     

聚集诱导发光型光敏剂用于线粒体靶向光动力治疗

光动力治疗是一种基于光敏剂和光照的安全无创性治疗方法,在癌症治疗和杀菌等方面具有广阔的应用前景。光敏剂在光照激发下与氧气作用会生成高反应活性的活性氧。在细胞中过量的活性氧会氧化损伤蛋白质、核酸和脂质等细胞组分,诱导细胞凋亡或坏死。新兴的聚集诱导发光型光敏剂在分子聚集状态下光照激发能发射强的荧光,同时高效地产生活性氧,解决了传统光敏剂在分子聚集时荧光猝灭的问题,易实现成像指导的光动力治疗,近年来备受关注。线粒体作为细胞能量工厂富含氧气,是理想的光动力治疗靶点。本文总结了靶向癌细胞线粒体的聚集诱导发光型光敏剂的分子类型和设计策略,以及其在光动力治疗肿瘤方面的应用。     

以上转换纳米颗粒和光动力疗法为基础的肿瘤联合治疗研究进展

光动力疗法作为一种非侵入性治疗手段已广泛应用于肿瘤的临床治疗。然而其疗效却深受紫外-可见光组织穿透深度的限制。镧系掺杂上转换纳米颗粒可以将近红外光转换为紫外-可见光,被广泛用于与传统光敏剂结合实现更为高效的光动力治疗。近年来,以上转换纳米颗粒和光动力疗法为基础的肿瘤联合治疗研究备受关注,本文重点介绍了该领域的最新研究进展,并对其未来发展方向作出了展望。     

肿瘤光动力治疗临床应用的光敏剂及其研究概况

光动力治疗是一种非侵蚀性并具有一定靶向性的肿瘤治疗新方法。 光动力治疗需要光敏剂、光和氧结合产生光动力反应。 光敏剂是光动力治疗的关键和物质基础。 本文概括介绍了已上市的和已被批准进入临床试验中的光敏剂,并根据其分子的骨架结构,将其分为分卟啉类、二氢卟吩（叶绿素）类和菌绿素/酞菁三类。 同时从理想光敏剂应具备特点出发,探讨了研究中的光敏剂和光动力治疗的发展前景。     

八烷氧基萘酞菁锌的激发三重态性质及光动力抗癌活性

采用激光闪光光解技术测定了系列八烷氧基萘酞菁锌配合物ZnNc(OR)8(R=C4H9,C8H17,C12H25)激发三重态的寿命,研究了该系列化合物光敏化产生单重态氧的能力和对HL60癌细胞的光动力活性,并探讨了它们作为光敏剂在肿瘤光动力治疗中的光敏反应机制。     

八烷氧基萘酞菁锌的激发三重态性质及光动力抗癌活性

采用激光闪光光解技术测定了系列八烷氧基萘酞菁锌配合物ZnNc(OR)8(R=C4H9,C8H17,C12H25)激发三重态的寿命,研究了该系列化合物光敏化产生单重态氧的能力和对HL60癌细胞的光动力活性,并探讨了它们作为光敏剂在肿瘤光动力治疗中的光敏反应机制。     

上转换光动力诊疗体系的构建及抗癌研究进展

具有创伤小、毒性低、选择性好、无耐药性等优点的光动力疗法已被广泛应用于癌症治疗研究。然而，多数光敏剂存在水溶性差易聚集、肿瘤组织选择性差的问题，且其激发光都在可见或紫外光范围内，组织穿透深度较浅导致治疗深度不够，限制了光动力疗效。稀土上转换纳米粒子具有低生物毒性、高化学稳定性、强组织穿透力等优点，可作为将近红外光转换成紫外/可见光的发光材料和光敏剂载体，因此，构建上转换光动力诊疗体系为增强光动力疗效提供新思路。本文介绍了上转换光动力诊疗体系的构建方法，包括物理吸附法、物理包封法、共价偶联法，并分析了其应用于光动力抗癌研究的优缺点，最后总结并展望了其存在的挑战及未来发展方向。     

血浆溶液中竹红菌乙素和2-牛磺酸修饰的竹红菌乙素的光漂白

光动力学疗法是应用光敏剂受激光激发后对靶体产生光化学作用来治疗病变。光漂白是光动力学治疗过程中普遍现象，在光动力疗法治疗血管类疾病中，光敏剂与血浆中的生物分子相互作用及其在血管中的光漂白行为直接关系到治疗效果。本文考察了HB和THB与血浆的作用和在血浆溶液中的光漂白过程，研究表明在富氧条件下，以单重态氧漂白为主；在有血浆生物分子溶液中光产物与水溶液中的光产物不同。研究表明光敏剂的结构和氧化电位导致了它们不同的光漂白机制，HB和THB与生物分子的相互作用加速了它们光漂白并影响了光产物。     

纳米载体包载锌酞菁及其衍生物用于光动力抗癌的研究进展

锌酞菁(ZnPc)是一种高效的第二代光敏剂,具有良好的光物理和光化学性质,可用于癌症的光动力治疗(PDT)。然而,由于共轭分子间的π-π作用力,锌酞菁溶解性差、结晶趋势强,阻碍了其直接用药。为了克服这个问题,大量纳米载体被研究开发。本文旨在对近五年纳米载体包载锌酞菁及其衍生物用于光动力抗癌的研究进行综述,根据其与锌酞菁及其衍生物的相互作用分为基于聚离子复合的纳米载体、基于物理包封以及化学键合的纳米载体。     

纳米金属有机框架在肿瘤靶向治疗中的应用

金属有机框架材料(Metal-organic frameworks, MOFs)是一类由金属离子和功能有机配体通过配位键构成的多孔配位聚合物,具有易于合成和功能化、结构可调、比表面积大以及负载量高等特点,已被广泛应用于催化、气体吸附、分离、存储、传感和检测等领域。纳米金属有机框架(Nanoscale metal-organic frameworks, NMOFs)具有纳米颗粒的特殊性质,在肿瘤治疗中显示出良好的应用前景。NMOFs自身可以作为治疗剂,也可以作为治疗剂(药物、光热剂、光敏剂和芬顿反应催化剂等)的纳米载体,进行肿瘤的被动靶向、物理化学靶向和主动靶向治疗。本综述重点介绍了将NMOFs用于肿瘤药物化疗(Chemotherapy, CT)、光热治疗(Photothermal therapy, PTT)、光动力治疗(Photodynamic therapy, PDT)、化学动力学治疗(Chemodynamic therapy, CDT),以及多种联合治疗的研究进展。最后阐述了目前NMOFs在肿瘤治疗中面临的挑战及其未来的发展前景。     

氟硼类荧光染料及其衍生物在肿瘤诊疗一体化中的应用

肿瘤是全世界发病率最高、死亡率最大的疾病之一.鉴于肿瘤的高风险与高死亡率,世界各地的研究人员致力于开发更精确快速的诊断策略和更有效的治疗方法来对抗,针对肿瘤的光学诊疗一体化技术应运而生.氟硼荧类化合物(BODIPY)因其优良的光学性质在肿瘤光诊疗中被广泛关注.详细介绍了BODIPY及其衍生物作为光敏剂、光热转化剂及显影剂在肿瘤诊疗(光动力治疗、光热治疗、光声成像)以及诊疗一体化中的应用,全面系统地评价了不同BODIPY结构以及其衍生物在肿瘤诊疗中的效果.这对于合理设计具有高单线态氧量子产率、高光热转化率以及良好的光稳定性和溶解性等优点的近红外BODIPY材料具有重要意义.