本文要点：光热治疗（PTT）是一种通过光能转化为热能实现精准肿瘤消融的前沿技术。该技术利用光热转换剂选择性产热并靶向癌细胞，已成为极具潜力的肿瘤治疗策略。值得注意的是，基于第二近红外窗口（NIR-II）的治疗模式因具备更深的组织穿透性与更低的光散射特性，展现出更优的治疗效果。本研究开发了仿生型NIR-II聚集诱导发光（AIE）纳米粒子（2TB-NPs@TM），用于卵巢癌的高效NIR-II成像与靶向光治疗。核心纳米聚集体（2TB-NPs）具有强NIR-II荧光信号与高光热转换效率，而外层肿瘤细胞膜涂层则赋予其主动靶向与精准识别肿瘤组织的能力。该设计兼具优异生物相容性与增强的药物递送效率，可实现强效协同治疗效果。研究成果为推进癌症靶向高性能光治疗诊断提供了新方向。

方案1. 2TB-NPs@TM（a）制备方法.（b）光热疗法和同源靶向的图示

据报道，2TT-oC26B（简称2TB）是一种D–A型聚集诱导发光材料（AIEgen），其发射谱可延伸至近红外二区b窗口（NIR-IIb）。通过光致发光（PL）光谱监测四氢呋喃（THF）/水混合体系中不同水体积分数下的荧光波动，研究了2TB的AIE特性（图1a和b）。在含水量达到90%时达到最大值。在近红外二区（NIR-II）窗口内，其发射尾部波长超过1000 nm。采用2TB与DSPE-PEG-2000相结合的策略。为提高2TB在肿瘤部位的富集量，从ID8细胞中分离ID8肿瘤细胞膜，通过挤出法对2TB-NPs进行包覆，成功制备了2TB-NPs@TM。该策略利用ID8肿瘤细胞膜的天然靶向能力，通过模拟细胞膜的结构与功能，提升药物递送系统的肿瘤特异性及治疗效果。

图1. 材料性质表征

首先，使用透射电子显微镜（TEM）和动态光散射（DLS）对制备的2TB-NPs及2TB-NPs@TM的形貌与流体力学尺寸进行表征。结果显示，2TB-NPs和2TB-NPs@TM均为均一球形颗粒，平均尺寸分别为136.1 nm和146.1 nm（图1c、d）。与2TB-NPs相比，2TB-NPs@TM的尺寸增大约10 nm，这与TEM结果一致，可归因于2TB-NPs表面包覆的ID8细胞膜。随后，采用SDS-PAGE电泳分析了2TB-NPs@TM表面的ID8细胞膜蛋白组成，并与原始ID8细胞膜蛋白进行对比。图1e结果显示，仿生策略成功实现了ID8细胞膜对纳米颗粒的包覆，同时保留了ID8细胞膜的特征。接着，通过紫外-可见吸收光谱研究了2TB、2TB-NPs及2TB-NPs@TM的吸收特性。如图1f所示，2TB在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中表现出500–900 nm的宽吸收带，吸收峰位于700 nm。图1g显示，2TB、2TB-NPs及2TB-NPs@TM在808 nm激光激发下的荧光光谱未发生显著变化，荧光发射峰仍保持在1031 nm附近。由于包覆过程中ID8细胞膜的负电特性，2TB-NPs和2TB-NPs@TM的Zeta电位分别为−20.7 mV和−36 mV（图1h）。此外，通过监测2TB-NPs及2TB-NPs@TM在PBS缓冲液（pH 7.4）中7天内流体力学直径的变化评估其稳定性。图1i显示，两种纳米颗粒在PBS中一周内未发生显著的流体力学直径变化，表明2TB-NPs与2TB-NPs@TM均具有高稳定性，为后续应用奠定了坚实基础。

图2. 体外红外热像研究和温度变化曲线

近红外波长区域的吸收表明这些纳米颗粒可能具备显著的光热转换能力。因此，利用实时红外热成像仪系统研究了水、2TB、2TB-NPs及2TB-NPs@TM的光热转换性能（图2a、b）。在808 nm激光（1.0 W cm⁻²）持续照射下，2TB、2TB-NPs与2TB-NPs@TM的温度迅速上升，5分钟内最高达75°C，而水的温度未发生明显变化。2TB-NPs与2TB-NPs@TM的升温曲线与2TB高度相似，表明纳米载体包覆及细胞膜包覆未显著影响2TB的光热性能。随后，研究了不同浓度（0–200 μg mL⁻¹）2TB-NPs@TM在808 nm激光下的升温效应。如图2c所示，温度随浓度升高呈现依赖性增长，尤其在200 μg mL⁻¹时观察到显著的热效应。图2d进一步分析了不同激光功率密度对2TB-NPs@TM升温效率的影响，观察到功率密度增加与温升幅度呈明确相关性，证明其温升效应具有浓度与功率密度依赖性。对ICG与2TB-NPs@TM分别进行五次808 nm激光开关循环，每个循环包含5分钟照射与5分钟自然冷却。如图2e所示，五次循环后ICG溶液的温升显著下降（降幅近80%），而2TB-NPs@TM仍表现出稳健持久的光热转换能力，第五次循环后温度仍可达65°C，验证了其光热稳定性与可重复性。浓度为100 μg mL⁻¹、功率为1.0 W cm⁻²时2TB的光热转换效率为44.5%。该结果表明，2TB-NPs@TM可通过分子转子内运动结合强电子供体特性高效捕获能量，实现近红外光能向热能的快速高效转换。

图3. 2TB NPs和2TB-NPs@TM体外细胞实验

细胞与2TB-NPs及2TB-NPs@TM共孵育12小时后，活率均超过94.7%，即使在200 μg mL⁻¹的高浓度下仍表现出良好的生物相容性（图3a）。随后研究其光热治疗效应，在808 nm激光（1.0 W cm⁻²，10分钟）照射下，2TB-NPs与2TB-NPs@TM均呈现剂量依赖性光毒性。相比同剂量2TB-NPs，2TB-NPs@TM显示出更强的抗肿瘤能力（图3b），进一步表明其能更高效递送至肿瘤部位。通过将2TB-NPs@TM与ID8、4T1、CT26及HUEVC等不同细胞系共孵育评估靶向细胞毒性，发现相同光照条件下，2TB-NPs@TM对ID8细胞具有特异性增强的杀伤效果（图3c），可能归因于ID8细胞膜包覆赋予的同源靶向能力。为分析同等条件下2TB-NPs与2TB-NPs@TM对细胞杀伤的影响，利用JC-1染色成像对ID8细胞进行标记（死亡细胞呈绿色荧光，活细胞呈红色荧光）。共聚焦显微成像结果显示（图3d），经ID8细胞膜包覆的2TB-NPs@TM组较未包覆的2TB-NPs组展现出更广泛的细胞杀伤区域，进一步验证了其对ID8细胞的精准靶向与优越治疗效果。

图4. 2TB NPs和2TB-NPs@TM体内荧光和光热成像

图5. 肿瘤治疗实验

为进一步评估2TB-NPs@TM的抗癌效果，研究者在ID8皮下荷瘤小鼠模型上对不同分组实施药物治疗（图5a）。当肿瘤体积达约60 mm³时，通过尾静脉注射对ID8荷瘤小鼠进行治疗干预。小鼠随机分为六组：PBS组、PBS+激光组、2TB-NPs组、2TB-NPs+激光组、2TB-NPs@TM组及2TB-NPs@TM+激光组。静脉注射各治疗药物24小时后，以808 nm激光（1.0 W cm−2）照射肿瘤部位10分钟。随后两周内，每两天记录小鼠体重与肿瘤体积，并于第14天摘取各组小鼠肿瘤及主要器官。观察发现，14天观察期内各治疗组体重无显著差异，但肿瘤生长趋势存在明显区别（图5b、c）。与PBS对照组相似，PBS+激光组、2TB-NPs组及2TB-NPs@TM组小鼠均无法抑制肿瘤生长；2TB-NPs+激光组显示出一定抑瘤能力；而2TB-NPs@TM+激光组抑瘤效果最强，这归因于ID8肿瘤细胞膜蛋白介导的同源靶向效应促使2TB-NPs@TM在瘤区富集滞留，从而增强光热疗效。小鼠离体肿瘤照片进一步验证了2TB-NPs@TM抑制肿瘤生长的优势（图5d）。通过苏木精-伊红（H&E）染色及脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的dUTP缺口末端标记（TUNEL）检测深入探究抗癌效果，肿瘤组织典型图像见图5e。2TB-NPs@TM+激光组呈现大面积肿瘤细胞坏死崩解，而其他组别肿瘤细胞仍广泛或部分保持正常组织结构，进一步表明该组具有最佳治疗效果。

参考文献

Jiang T, Guo C, Zhang Z, et al. Biomimetic NIR-II aggregation-induced emission nanoparticles for targeted photothermal therapy of ovarian cancer[J]. Journal of Materials Chemistry B, 2025, 13(13): 4094-4102.

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