自然界中，多糖、黑色素等系列生物聚合物在生物體中能被可控地合成，并在生物活性中發(fā)揮著重要的作用。受此啟發(fā)，活體內(nèi)人工操控原位聚合合成聚合物將是獲得滿足生物需求的材料的一種非常重要的途徑。遺憾的是，由于苛刻的聚合物合成條件和溫和的生物微環(huán)境，在活體內(nèi)人工操控原位聚合仍然是非常具有挑戰(zhàn)的。
810 nm和1065 nm處顯著的光聲信號(hào)說明了細(xì)胞中聚苯胺的形成。此外，透射電鏡也進(jìn)一步驗(yàn)證細(xì)胞中聚苯胺納米粒子的形成。這些觀察結(jié)果表明，SPA在過氧化氫和辣根過氧化物酶存在下能夠在細(xì)胞中原位合成聚苯胺，有利于SPA在腫瘤組織中原位聚合(圖2)。
通過近紅外Ⅱ區(qū)光聲成像觀察到了腫瘤組織中顯著的光聲信號(hào)，并且在腫瘤組織的TEM圖中觀察到了聚苯胺納米粒子的形成。當(dāng)考慮到聚苯胺骨架是一種導(dǎo)電聚合物時(shí)，SPA和辣根過氧化物酶共注射增加了腫瘤組織的導(dǎo)電性(圖3)。這些結(jié)果表明，SPA可以通過利用辣根過氧化物酶催化腫瘤微環(huán)境中過表達(dá)的過氧化氫，有效地在腫瘤部位原位聚合成PSPA，這種原位合成的納米粒子可進(jìn)一步應(yīng)用于近紅外II區(qū)域的腫瘤特異性光療。
得益于聚苯胺骨架出色的近紅外II區(qū)吸收以及聚苯胺優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換效率，SPA和辣根過氧化物酶共注射到腫瘤組織后，在近紅外II區(qū)激光照射下能夠明顯的抑制腫瘤生長，并表現(xiàn)出了良好的生物相容性。
該工作通過利用腫瘤微環(huán)境特性來激活苯胺衍生物在腫瘤部位的原位聚合，并證明了這種原位聚合可用于腫瘤特異性光熱治療，為腫瘤原位生物合成共軛聚合物鋪平了一條新的途徑，并以“In Situ Polymerization of Aniline Derivative in Vivo for NIR-II Phototheranostics of Tumor”為題發(fā)表在2023年1月4日ACS Applied Materials & Interfaces上(DOI:10.1021/acsami.2c19927)，廣西師范大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)學(xué)院博士研究生王璦輝，碩士研究生李紅燕和碩士研究生馮浩為該論文第一作者，蔣邦平教授為該論文通訊作者。該工作獲得了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(22265004, 21977022, 21671046)和廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2018GXNSFFA281004，2017GXNSFGA198004，AD17129007)的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.2c19927
下載：In Situ Polymerization of Aniline Derivative in Vivo for NIR-II Phototheranostics of Tumor
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