中国科学院过程工程研究所生物剂型研究部闫学海

qiangguo

中国科学院过程工程研究所的闫学海研究员团队报道了基于内源性的近红外(NIR)吸收色素胆红素(biliverdin, BV)开发的一种光热纳米制剂，为肿瘤诊断治疗提供了高效、代谢明确的候选药物。研究结果表明，通过超分子组装以及金属离子配位组装，短肽、BV与功能性金属离子组装形成具有强NIR吸收、光稳定性、胶体稳定性和高光热转化效率的光热纳米制剂。小鼠体内实验证明，BV纳米制剂在肿瘤处选择性的积累，在温和的NIR照射下肿瘤局部升温，进而实现肿瘤细胞消融，其代谢机制明确且无明显毒副作用。此外，基于BV纳米制剂的光声和磁共振成像，实现了肿瘤的可视化PTT。BV纳米制剂有优异的生物安全性，将非常有助于精准医学的进一步发展。研究成果以题为“Self-Assembling Endogenous Biliverdin as a Versatile Near-Infrared Photothermal Nanoagent for Cancer Theranostics”发布在国际著名期刊Adv. Mater.上。

综上所述，作者首次利用内源性的、无荧光的天然BV，开发了一种NIR吸收光热纳米制剂。该纳米制剂具有优良的结构、光稳定性、胶体稳定性，及高的光热转换效率和长的血液循环时间等优点。此BV纳米制剂能够在体内应用于MRI、PAI和PTT。由于许多生物色素的结构和性能与BV相近，作者提出的BV的设计理念可以为其他生物色素应用于制备光热纳米材料提供借鉴，以提高近红外吸收和光热转换效率。由于BV等内源性色素及短肽能够在体内降解，因此利用内源色素和短肽制备的光热纳米材料具有高度的生物相容性和优越的生物安全性。本研究开发的多功能生物分子组装光热纳米材料及相关制备技术可能为新一代光热制剂的开发铺平道路，进而加快促进PTT治疗癌症的仿生向临床方面进行转化。

文献链接：Self-Assembling Endogenous Biliverdin as a Versatile Near-Infrared Photothermal Nanoagent for Cancer Theranostics（Adv. Mater., 2019, DOI: 10.1002/adma.201900822）