光熱療法的案例
Mater.綜述: 基于石墨烯的智能平臺的多種療法協同治療癌癥
圖十一、基于光熱療法的智能平臺綜合療法
（a） 光動力療法(PDT)和光熱療法(PTT)結合；
（b） 基因治療(GT)和光熱療法(PTT)結合；
（c） 放射療法(TR)和光熱療法(PTT)結合。
圖十二、光動力療法與光熱療法相結合的平臺
圖十三、基因療法與光熱療法相結合的平臺
圖十四、放射療法與光熱療法相結合的平臺
（a） 用PEG官能化并用131I標記的RGO方案；
（b） RGO–PEG的原子力顯微鏡(AFM)圖；
（c） 用PBS或131I-RGO-PEG注射后暴露于NIR激光的荷瘤小鼠的IR圖；
（d） 不同處理后不同組小鼠的腫瘤生長曲線。
4、基于超聲治療的綜合治療智能平臺：
超聲是一種常用于臨床診斷成像的無毒機械波，也可對腫瘤根除發揮治療作用。超聲波可有效激活超聲波敏化劑，產生ROS，殺死癌細胞。與利用可見光誘導ROS產生的傳統PDT相比，超聲波是一種機械波，可以穿透生物組織而不受深度限制。此外，SDT可以通過快速超聲能量沉積將許多超聲波聚焦在目標腫瘤上，以破壞腫瘤血管和腫瘤細胞，同時對周圍健康組織的損害最小。
圖十五、基于超聲治療的智能平臺綜合治療
（a）MnOx/TiO2 -GR-PVP納米復合材料的合成方法的方法；
（b）MnOx/TiO2-GR-PVP納米復合材料的治療功能的示意圖。
【總結與展望】
全文總結了基于石墨烯的納米平臺的多種治療劑在刺激響應性或各種治療方式聯合給藥以實現協同治療的最新研究進展。
展開 上海交通大學汪朝陽和朱申敏團隊《AFM》：基于纖維素納米晶與碳點的可注射水凝膠用于腫瘤光熱、光動力治療
光熱療法 (PTT) 和光動力療法 (PDT)是運用光敏藥物和激光活化治療新生血管和腫瘤類疾病的一種新方法。光熱治療法是將具有較高光熱轉換效率的材料注射入人體內部，利用靶向性識別技術聚集在腫瘤組織附近，并在外部光源的照射下將光能轉化為熱能來殺死癌細胞的一種治療方法。光動力治療用特定波長照射腫瘤部位，使選擇性聚集在腫瘤組織的光敏藥物活化，引發光化學反應或熱效應破壞腫瘤。作為非侵入性的治療方法，光熱和光動力治療相比于傳統腫瘤療法，其優勢在于能夠實現時空可控地對腫瘤區域精確照射，進行有效的治療，達到最大限度地減少副作用的效果。
然而，傳統光熱劑存在明顯的局限性：比如光熱轉換效率低、光穩定性差、光敏劑光穿透深度較淺。鑒于此，研發新型光敏劑材料，尤其是可將光熱劑、光敏劑和聚合物基體復合制備的新型可注射水凝膠，以同時進行PTT和PDT，為癌癥治療中提供新的更有效媒介。但將光熱劑，光敏劑引入水凝膠中，操作發展，對材料進行復雜的修飾是難以避免的。因此，探索單一有效成分的光新型療劑，一直是該領域研究熱點之一。
上海交通大學材料科學與工程學院朱申敏教授和醫學院附屬第九人民醫院眼科汪朝陽主任醫師團隊提出了一種簡單的方法，利用氨基修飾的碳點 (NCD) 和醛基改性纖維素納米晶體間的反應，制備用于同時光熱和光動力療法的可注射水凝膠（圖1）。NCD不僅作為光熱劑與光敏劑，同時作為交聯劑形成水凝膠。NCD表現出 77.6% 的光熱轉換效率，并且在660 nm光照下具有 0.37 的高單線態氧量子產率。體外細胞實驗和體內動物實驗證明水凝膠無毒和有效的腫瘤抑制作用。
展開 中科院上海硅酸鹽所吳成鐵研究員團隊Biomaterials：噴霧式β-FeSi2 復合水凝膠用于便攜式皮膚腫瘤治療和創面愈合
他們發現β-FeSi2（FS）可作為一種新型抗腫瘤劑，不僅具有理想的光熱性能，而且釋放的Fe離子可以在腫瘤部位誘導芬頓反應，具有化學動力療法的特性。因此，β-硅化鐵/海藻酸鈉(FS/SA)復合噴霧水凝膠可以通過光熱和化學動力協同有效地殺死腫瘤細胞，腫瘤細胞死亡率高達95%。對光熱與化學動力互相增強的相關機制進行了分析：首先，高溫能夠加強芬頓反應，即光熱療法 (PTT) 促進了化學動力療法 (CDT)；其次，細胞內?OH可抑制熱休克蛋白的表達，即CDT增強了PTT。同時，FS/SA復合噴霧水凝膠可以通過釋放一定量的Fe和Si離子來促進相關皮膚組織細胞的遷移、分化，有利于創面愈合。特別地，通過體外實驗驗證了FS/SA復合噴霧水凝膠能夠促進成血管相關基因表達以及顯示出良好的成血管能力。進一步通過燒傷動物模型，一方面證明了FS/SA復合噴霧水凝膠優異的傷口愈合功能，尤其能夠促進新生真皮內血管新生；另一方面，驗證了噴霧水凝膠在緊急傷口治療中的簡便、高效和及時的優點。
圖 1. β-FeSi2 (FS) 關鍵理化性能表征。(a) XRD 分析；(b) FS 的 SEM 圖像；(c) FS水分散液(2.5 mg/mL)在不同激光功率密度(808 nm， 0.30、0.45和0.60 W/cm2)照射下的升溫曲線；(d）不同 FS 含量的 Tris-HCl 浸提液（pH = 6.0，24 h）與 H2O2、TMB共孵育后的 UV-vis 吸收光譜。
圖 2. FS/SA 復合水凝膠用于裸鼠皮膚腫瘤治療。
展開 西安交大郭保林教授課題組 ACS Nano/Nano-Micro Lett.綜述：光響應水凝膠皮膚敷料和導電傷口敷料領域研究進展
光響應水凝膠傷口敷料
圖1.常見光敏劑用于制備多功能光響應水凝膠用于加速傷口愈合
光熱療法（PTT）和光動力療法（PDT）在預防傷口感染和促進傷口愈合方面顯示出巨大的應用前景。此外，由于其優異的生化作用，水凝膠在傷口敷料領域已顯示出誘人的優勢。因此，集光活性和水凝膠優點于一身的多功能光響應水凝膠越來越多地應用于生物醫學，尤其是傷口修復領域。然而，仍然缺乏對用于傷口愈合和皮膚組織工程的多功能光響應水凝膠的設計和應用的全面綜述。據此，西安交通大學郭保林團隊等系統的綜述了多功能光響應水凝膠負載不同種類的光敏劑用于治療傷口或感染傷口。
該綜述首先總結了用于制備光響應水凝膠的光熱劑、光動力劑種類，并討論該光敏劑如何調節細菌感染的微環境以殺死微生物。并進一步重點介紹具有治療和組織再生能力的負載不同光敏劑的再生水凝膠。最后，將簡要介紹該領域的挑戰和未來的研究方向。
該綜述以“Multifunctional Photoactive Hydrogels for Wound Healing Acceleration”為題發表于《ACS Nano》上。通訊作者是西安交通大學郭保林教授，贊詹醫科大學Aziz Maleki和格羅寧根大學Mohammad-Ali Shahbazi。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.1c08334
2.
展開 
：可降解的近紅外二區假性共軛聚合物光熱劑治療高級別漿液性卵巢癌
光熱療法（photothermal therapy, PTT）是一種具有高選擇性和低毒性的新型腫瘤治療手段，在過去的十多年來，受到人們的廣泛關注。作為PTT的核心要素，光熱劑（photothermal agents, PTAs）的開發對于PTT至關重要。目前被廣泛報道的PTAs可歸納為以下三大類：1）無機納米粒子如金納米粒子、CuS等；2）有機小分子；3）具有大π鍵的共軛高分子。
然而，在上述提及的三大類PTAs中，無機納米材料往往在生物體難以降解，生物相容性差，存在著潛在的生物安全性問題；有機小分子雖然其生物相容性有所提高，但它們一般分子量大，水溶性較差。為改善它們的性能，人們往往將其通過載體進行包裹，制備成光熱效應的納米粒。這又帶來了新的諸如批次差異、重復性低等問題，限制了其進一步應用。此外，基于小分子化合物的PTAs一般還存在光熱穩定性差的特點。共軛高分子是一類嚴格單雙鍵交替連接的聚合物，因其獨特的大π鍵結構，它們在近紅外窗口中往往具有很強的吸收，展現出了優異的光學性能。這類材料被大量報道用于能源、太陽能電池等領域。近年來，它們在癌癥的光熱治療等領域也大放異彩。然而，需要指出的是，正是因為這類π-共軛鍵具有化學惰性，導致它們在人體內生理環境下同樣難以有效降解，存在著潛在著長期的毒副作用。這也導致了這類共軛高分子材料在生物醫用領域內的應用尤其是在活體組織內的應用一直存在爭議。因此，開發可降解有機光熱劑，是推進PTT臨床應用的關鍵點。
針對以上問題，中國科學院化學研究所肖海華研究員團隊提出了“假性共軛聚合物”的概念。
展開 中科大王育才教授/白麗教授合作Nano Letters：高分子材料增強自然殺傷性T細胞的腫瘤治療效果
另外，由于向NKT細胞提呈抗原的CD1d分子的保守性，轉輸的NKT細胞可以作為通用型免疫療法，且不易引起移植物抗宿主病。鑒于NKT細胞在抗腫瘤方面的以上諸多優勢，目前已開展了多個基于NKT細胞的臨床試驗用于治療多種類型的實體腫瘤，如乳腺癌、黑色素瘤、肺癌、鱗狀細胞癌等，顯示了一定的治療效果。盡管如此，NKT細胞的抗腫瘤活性仍受制于有限的腫瘤浸潤和腫瘤免疫抑制微環境引起的細胞失能，如何發展有效策略解決以上瓶頸問題、進一步提升NKT細胞的抗腫瘤活性將是解決NKT細胞療法臨床轉化的關鍵所在。
近日，中國科學技術大學生命科學與醫學部王育才教授與白麗教授課題組合作開發了一種利用光熱療法（PTT）預處理腫瘤組織來增強過繼轉輸的NKT細胞抗腫瘤能力的策略。FDA批準的高分子材料PEG-PLGA包載共軛聚合物PBIBDF-BT用作光敏劑（NPs@PBT），在808納米近紅外光的激發下產生熱效應。PTT處理的腫瘤組織上調表達NKT細胞相關的趨化因子，有效招募轉輸的NKT細胞。且PTT處理引起腫瘤部位促炎性細胞因子的表達和DC的成熟，促進NKT細胞的活化。活化的NKT細胞可進一步引發級聯免疫應答，增強NK和CD8+ T細胞的細胞毒活性。因此，PTT聯合NKT細胞轉輸顯示出強大的對原位腫瘤的殺傷能力，在此過程中產生的系統性免疫應答可有效抑制遠端腫瘤的生長。更為重要的是，這一聯合療法可誘發免疫記憶的形成，從而避免腫瘤的轉移和復發（圖1）。該策略有望提高過繼轉輸的NKT細胞的實體腫瘤治療效果。
圖1、A. NKT細胞的體外擴增。B-D. PTT聯合NKT細胞轉輸有效抑制原位腫瘤和遠端腫瘤的生長，并可抑制腫瘤轉移和復發。
展開 .: 通過光熱治療和光聲成像的納米治療法治療癌癥
傳統的癌癥療法包括化療、放療和外科手術，有著嚴重的副作用和差的治療效果。目前，癌癥治療中的新興療法包括免疫療法、基因療法、光動力療法 (PDT)和光熱療法 (PTT)等，其已經改善或有可能改善治療效果。 PTT利用光熱轉換劑 (PTAs)的光熱效應，光能轉換劑可以從光中獲取能量并將能量轉化為熱量以增加周圍環境的溫度并引發癌細胞的死亡。將光能以非熱輻射形式轉化為熱能 (光熱療法，PTT)或聲能 (光聲成像，PAI)分別用于治療和診斷癌癥。通過利用納米載體，已經徹底研究了成像和治療功能以及增強腫瘤處的累積，以提高PAI和PTT臨床前的效率。
【成果簡介】
近日，Chem. Soc. Rev. 在線刊登了北京大學的戴志飛教授和美國國立衛生研究院的陳小元教授（共同通訊作者）等人總結“Photothermal therapy and photoacoustic imaging via nanotheranostics in fighting cancer” 綜述。在文章中，首先總結了無機和有機納米光熱轉換劑 (PTAs)的發展和改善PTT效果的策略，即包括應用適當的激光劑量、成像技術指導治療、NIR-II區中開發吸收PTAs 、提高光熱轉換效率 (PCE)和增加腫瘤中PTAs的積累。其次，介紹了PTT與癌癥治療中其他療法相結合的優勢。第三，舉例PAI在癌癥相關研究中的新興應用。最后，討論了PTT和PAI對抗癌癥的觀點和挑戰，特別是關于它們的臨床轉化。相信具有值得注意的特征的PTT和PAI將成為下一代非侵入性的癌癥治療技術，并提高治療癌癥的效果。
展開 劉斌 Adv. Mater. 綜述: “近紅外-II”光學成像的最新進展
紅色箭頭指向腫瘤誘導的血管生成，如NIR-II PEG化Ag2S 量子點所示，而白色箭頭指向4T1腫瘤； b）白蛋白納米籠中應用Ag2S量子點用于多峰NIR-II熒光/ PA成像和光熱療法的示意圖； c）Ald / DOX @ Ag2S納米顆粒的結構和組成的示意圖； d）Ald / DOX @ Ag2S納米顆粒在各種骨組織（包括脊柱、腿骨和尾巴）中的NIR-II熒光圖像；e）NIR-II熒光下轉換納米顆粒（DCNP）負載的中孔微載體，即SiO2 -Nd2SiO2 @ mSiO2-NH2 @ SSPI的示意圖；f）載有蛋白質-NPTAT復合物的微載體在730 nm或808 nm激發下在不同時間對小鼠進行NIR-II熒光成像。
2.2、有機納米材料的NIR-II熒光成像
2.2.1、共軛聚合物的NIR-II熒光成像
Figure 4. 共軛聚合物的NIR-II熒光成像。
a）pDA聚合物的合成路線；b）pDA-PEG納米顆粒的吸光度、熒光吸收和發射最大值分別為654和1047nm；c）各種pDA聚合物的化學結構；d、e）不同pDA聚合物的吸光度和熒光，表明pDA聚合物通過其化學結構的改性的光學性質的可調性；f）靜脈內注射的pDA-PEG納米顆粒隨時間推移小鼠后肢股動脈血流的NIR-II熒光成像。 血流前方用紅色箭頭表示。
2.2.2、有機小分子的NIR-II熒光成像
Figure 5. 有機小分子的NIR-II熒光成像。
展開 材料訊丨我國技術全球領先?。粐a芳綸線路板造成打破國外壟斷！
治療類風濕關節炎的新方法使用Cu7.2S4納米粒子聯合光熱和光動力療法
受銅基納米材料可同時作為PTT/PDT媒介且含銅材料有利于骨與軟骨保護的啟發，解放軍廣州總醫院夏虹教授團隊和南方醫科大學珠江醫院李奇教授團隊制備了新型Cu7.2S4納米顆粒用于RA的治療。該納米顆粒在近紅外光（808 nm, 1 W/cm2）照射下可有效產生熱和活性氧。在RA大鼠模型上研究發現，受累關節局部注射Cu7.2S4納米顆粒并結合近紅外光照射治療后，其關節活動和腫脹程度相對于對照組（無處理組）得到明顯改善，其骨質也得到了有效保護。組織切片進一步發現，聯合治療可有效減輕炎性滑膜血管翳對受累關節的侵襲，減少關節軟骨的破化。聯合治療后血液中促炎性細胞因子TNF-α降低，而抗炎性細胞因子TGF-β水平升高。此外，由于銅具有天然抗菌性，該納米顆粒對臨床金黃色葡萄球菌和臨床大腸桿菌均產生很強的抗菌作用，有望降低注射后關節腔發生感染的風險。
中國改性粘土治理有害藻華技術走進智利
據智利媒體報道，中科院海洋研究所的研究團隊近日在智利開展了改性粘土法治理有害藻華的技術服務與應用示范，智方各界反響熱烈。期間，與智利5個城市的當地海事、漁業、養殖部門及其相關科研機構舉辦了五場專題技術服務報告會和面對面交流，并在海上養殖區完成了現場示范作業，充分講解和展示了改性粘土技術治理養殖區海域有害藻華的可行性和應用技術細節。
改性粘土技術是我國赤潮治理的國家標準方法（GB/T30743-2014），被列入聯合國教科文組織-APEC聯合編纂的“近岸有害赤潮監測與管理對策”一書，是目前國內外推崇的赤潮治理方法。在以前的現場應用過程中，大都采用人工方法，勞動強度大、噴灑效率低。項目組針對這一缺陷，設計出了改性粘土專用噴灑設備。
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