CuInS/ZnS量子点诊疗纳米药物的肿瘤治疗及其可视化体内分布

近年来，诊疗纳米药物引起极大关注。诊疗纳米药物是一种能够实现诊断和治疗一体化的理想药剂，有利于患者的精准和个性化治疗。然而，目前构建诊疗纳米药物的常用方式是将诊断和治疗功能单元进行共混或化学偶联，但这种方式使得材料的结构不稳定性、表面性质不确定性和药代动力学复杂性等问题愈加突出，严重限制了诊疗纳米药物的临床应用。目前已有一些课题组报道了通过共混、偶联、掺杂等方式制备基于量子点的诊疗纳米药物，但具有内在荧光/光声双模态成像功能和光热/光动力协同治疗功能的近红外量子点还未见文献报道。

近日，天津大学常津教授和国家纳米科学中心梁兴杰研究员的研究团队，首次发现了CuInS/ZnS（ZCIS）量子点可同时具有近红外荧光/光声成像，以及光热/光动力治疗功能（图1）。研究发现，ZCIS量子点不仅在600~750nm光谱波段具有显著的吸收效应，而且在730 nm处具有较强的荧光发射，使其可同时具有优良的光声和荧光成像能力。另一方面，在单一激光（660 nm）照射下，ZCIS量子点不仅表现出良好的光热转化能力，而且能够诱导产生单线态氧，实现对肿瘤的光热/光动力协同治疗。此外，ZCIS量子点制备方便、不涉及有毒元素、晶体结构完善，能够保证材料的稳定性和安全性。由此可见，ZCIS量子点内在的成像和治疗功能使其本身成为一种优异的“多功能合一”的诊疗纳米药物。

图1. 具有内在荧光/光声成像和光热/光动力治疗功能的ZCIS量子点。

ZCIS量子点还可作为诊疗纳米药物模型，应用于活体肿瘤内的可视化分布行为研究（图2）。结果显示，较小粒径的ZCIS量子点具有更强的肿瘤渗透性、更高的肿瘤摄取量和更长的滞留时间。这表明诊疗纳米药物在实体瘤的积累和渗透行为具有尺寸依赖性。

图2 荧光和光声活体成像。(A)尾静脉注射ZCI NMs-25和ZCIS NMs-80后，不同时间点4T1荷瘤裸鼠的近红外荧光成像；(B)注射48 h后，主要器官的离体近红外荧光成像（1,肝；2,脾；3,肺；4,心；5,肾；6,肿瘤）；(C)肿瘤区域不同时间点的平均荧光强度；(D)通过ICP-MS分析ZCIS NMs-25和ZCIS NMs-80在4T1荷瘤裸鼠主要器官的生物分布含量。(E)尾静脉注射ZCIS NMs-25和ZCIS NMs-80后，不同时间点肿瘤部位（箭头）的MSOT成像；(F)注射48h后肿瘤部位（箭头）的MRI图像；(G)不同时间点肿瘤区域的MSOT信噪比。信噪比以SIpost/SIpre来计算（SI表示信号强度）。

该研究成果发表在纳米领域顶级刊物ACS Nano（DOI: 10.1021/acsnano.6b05419）。该项研究得到了国家自然科学基金和中国科学院战略先导研究项目的大力支持。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b05419

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