汉阳大学纳米科学技术研究所的Lee Dong Yun教授团队以Nd-Yb共掺杂并引入Tm离子合成水热NIR 纳米材料，偶联了抗CD133单克隆抗体（Ab-NPs）增强肿瘤了摄取，利用NIR激活光敏剂来诱导水分子产生热效应，从而实现对胶质母细胞瘤的光热疗法光热治疗，此外通过近NIR长寿命成像实现对治疗过程的实时监控和引导，提高治疗的精确性和有效性。结果发表于2023年5月的《Nature Communications》杂志。

——摘自文章章节

作者采用热分解法制备了水热核NPs，随后通过调整Nd-Yb共掺杂比例得到最佳光热效应的水热核NPs，通过引入Tm³⁺离子增加材料的长寿命成像能力，并通过在水溶液和肌肉组织等环境测定其光热和成像能力，之后通过将材料偶联靶向配体从而增强GBM细胞摄取，并通过共聚焦显微镜观察细胞，对细胞活力测定验证其光热治疗光热治疗能力，最后通过GBM小鼠原位模型验证在体内水平验证光热治疗光热治疗的疗效和成像能力。

1. 水热NPs的制备与表征

作者采用热分解法制备了NaYF4:10%Nd,4%Yb水热核NPs（水热核），并使用红外光谱验证了其吸收特性，证明其能够有效吸收近红外光，并产生热效应。随后通过调整Nd-Yb共掺杂比例得到NaYF4:50%Yb@NaYF4:20%Yb,40%Nd NPs（热水NPs, core@shell NPs），能最大限度地提高光热效应。

2. 近红外长寿命成像引导水热光热探针的制备与表征

作者在核结构中加入2%的Tm³⁺离子，得到水热近红外NPs（NaYF4:50%Yb,2%Tm@NaYF4:40%Nd,20%Yb）实现近红外长寿命成像的800nm发光和光热效应的1.0μm发光，并在水溶液中和离体情况下测定了近红外长成像的寿命和水加热能力。

3. 水热NIR NPs与靶向配体偶联增强体外NIR长寿命成像和光热治疗效果

作者为了验证水热NIR NPs对GBM细胞系（U87MG）的近红外长寿命成像和光热治疗效果，将抗CD133单克隆抗体偶联到水热NIR NPs后得到性能稳定的Ab-NPs，标记后的材料物理特性稳定。共聚焦显微镜和定量分析结果表明偶联后的NPs在细胞内NIR信号显著增强，抗CD133单克隆抗体可显著增加细胞吞噬。随后通过分析鸡胸组织（~1cm厚度）干预或不干预激光照射情况下的的细胞活力，发现无论有无鸡胸组织干预，均可诱导GBM细胞上的光热治疗，激光（808nm，2.5W/cm²）100%穿透1cm厚的组织。

4. Ab-NP 显著影响GBM原位小鼠模型的NIR长寿命成像和光热治疗

作者在BALB/c裸小鼠中注射U87MG建立了原位GBM模型研究Ab-NPs在GBM动物模型中的近红外长寿命成像和光热治疗效应。NIR长寿命成像结果显示Ab偶联的材料比未偶联的材料在GBM组织中的近红外发光信号更强，激光照射下GBM病灶的温度也更高，能更好的清除肿瘤。TUNE染色和尼氏染色也发现了治疗后大量坏死的肿瘤细胞，且GBM区周围的正常脑组织没有明显的损伤，肿瘤部位能观察到较强的光热治疗诱导反应（出血和血栓形成）。这些结果表明光热治疗在杀死肿瘤的同时避免了对正常脑组织的副作用。此外表皮生长因子受体（EGFR）与CD133荧光染色显示治疗后肿瘤组织荧光强度降低也证明使用Ab-NPs对GBM的光热治疗治疗治疗策略是成功的。随后的静脉注射裸NPs和Ab-NPs的生物分布及毒性研究也未发现明显毒副作用。

离体NIR成像及光热治疗对GBM细胞（U87MG）的影响

综上所述，作者提出了一种新颖的近红外长寿命成像引导下的光热治疗策略，为GBM的治疗提供了新的思路和方法。这项研究的成功将有望为临床治疗带来新的突破，对改善肿瘤患者的生存率和生活质量具有重要意义。

组稿

徐涛 副教授

海军军医大学附属长征医院

编译

马超 医师

安徽医科大学第二附属医院

终审

徐涛 副教授

海军军医大学附属长征医院