阳离子纳米单晶：从原位结构测定到协同光免疫疗法

《Journal of the American Chemical Society》：Cationic Nano Single Crystals: From In Situ Structural Determination to Synergistic Photoimmunotherapy

有机单晶（NSCs）通过氢键调控和三维电子衍射（3D-ED）表征显示H型分子排列，显著提升光免疫治疗中I型活性氧（ROS）生成和免疫原性细胞死亡，抑制肿瘤生长，为有机纳米单晶设计提供新方法。

　　

具有高载流子迁移率和低陷阱密度的有机单晶在电荷分离和传输方面比相应的非晶或多晶材料具有更多优势。这也有利于I型活性氧（ROS）的生成，从而实现有效的光免疫疗法。然而，这些有机单晶在纳米尺度上的设计和制备仍然具有挑战性。通过对已报道的有机光敏剂（PSs）进行分析，提出了一种增强氢键比例同时保持其适当偶极矩的原则，以制备相应的纳米单晶（NSCs）。随后，设计了一种D-A⁺-D型的DTZP-PF₆^–结构，并通过种子介导的策略成功制备了高质量的DTZP-PF₆^– NSCs。通过三维电子衍射（3D-ED）表征发现，DTZP-PF₆^– NSCs呈现出66.93°的滑移角，这种分子排列方式与通过溶剂蒸发法制备的常规微米级DTZP-PF₆^–晶体的堆积模式明显不同。此外，由于DTZP-PF₆^– NSCs具有无缺陷的晶体结构和高效的电荷分离能力，它们在I型ROS生成方面表现出优异性能；而II型ROS主要存在于其相应的非晶纳米颗粒中。这使得DTZP-PF₆^– NSCs在常氧和缺氧条件下都能通过线粒体氧化应激有效诱导细胞凋亡（pyroptosis）和免疫性细胞死亡，从而促进ROS诱导的光免疫疗法。最终，DTZP-PF₆^– NSCs能够有效抑制肿瘤生长，成功激活抗肿瘤免疫。我们的研究为有机NSCs的设计、制备和表征提供了有效的方法，并有助于更好地理解有机纳米材料在体内的结构和堆积方式，这对于研究它们的聚集体性能具有重要意义。