氯自由基驱动的氧无关余辉纳米平台用于肿瘤微环境自适应成像与治疗

本研究针对传统余辉成像依赖氧浓度而在肿瘤缺氧微环境中失效的难题，报道了一种由氯自由基(·Cl)驱动的新型氧无关余辉机制。研究人员通过构建半花菁染料核-氯化银异质结构纳米颗粒(Hcy@AgCl-PEG)，实现了在乏氧条件下的高对比度肿瘤成像与化学动力学治疗，为动态病理环境下的诊疗一体化提供了新策略。

　　

研究团队开发了一种突破性的氧无关余辉发光机制，该机制由氯自由基(·Cl)驱动。通过纳米沉淀法制备了以半花菁染料(Hemicyanine, Hcy)为核心的纳米颗粒(Hcy@AgCl-PEG)，其表面修饰的氯化银(AgCl)异质结构在光激活下产生·Cl自由基。这些自由基与染料的共轭双键发生加成反应，形成亚稳态的环氧化物中间体。当环氧化物分解时，会释放储存的化学能，重新激发染料分子产生强烈的余辉发射，且该过程完全不受氧气(O₂)浓度影响。

该技术可推广至花菁类(Cyanine)和卟啉类(Porphyrin)荧光团， demonstrating 良好的普适性。研究还构建了pH响应型变体(Hcy-pH@AgCl)，实现了对肿瘤微环境pH值的余辉成像监测。在体内实验中，Hcy@AgCl-PEG不仅实现了高对比度的肿瘤成像，更利用·Cl的强大氧化能力，通过诱导氧化应激和DNA单电子氧化，展现出显著的光动力治疗(Photodynamic Therapy, PDT)效果。这项研究为无氧余辉系统建立了新范式，为动态缺氧相关病理的诊疗提供了多功能平台。