Angew. Chem. :可激活光敏剂:从基本原理到先进设计

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光动力治疗(PDT)作为一种微创疗法,不仅在癌症和老年性黄斑部病变治疗中获得了临床批准,还在关节炎、动脉粥样硬化和感染控制等领域展现出潜在的临床应用前景。其原理是通过特定波长的光照激活病变组织中的光敏剂,产生活性氧,从而实现局部细胞杀伤。然而,传统光敏剂在杀伤病变组织的同时,也可能在健康组织中被激活,导致非特异性光毒性。为了解决这一问题,可激活光敏剂(aPS)应运而生。与传统光敏剂不同,aPS在血液循环和靶外富集时不会被光激活,仅在接触特定疾病相关因子时才会被光激活,从而仅在病灶中产生光毒性,提高了治疗的选择性和安全性。
作为最早将可激活光敏剂引入PDT领域的团队,多伦多大学郑岗教授团队系统性地梳理并深入解析了过去五年间aPS的研究进展。首先总结了可激活光敏剂的基本原理,探讨了其与可激活荧光探针的关联,并详细介绍了不同的猝灭机制,如共振能量转移、光诱导电子转移、分子内电荷转移、聚集诱导猝灭及聚集诱导发光,并将这些机制扩展至光敏剂的设计中。在这基础上,综述还重点分析了关键病理生物刺激(如酸碱变化、酶活性、氧化还原环境及细胞内吞作用)以及实现猝灭与激活的生物响应构筑策略。尽管 aPS 在精准治疗方面展现出巨大潜力,但其发展仍面临诸多挑战,包括靶向精度的局限性、在真实生理环境下选择性的可变性,以及如何保证稳定且可重复的治疗效果等问题。本综述还探讨了一系列创新策略,以克服这些难题,包括双锁机制、靶向基团、生物正交化学及人工受体等,这些策略有望进一步提高 aPS 的特异性治疗。最后,本综述深入探讨了开发具有临床转化潜力的 aPS 需要考虑的重要研究设计因素。例如,利用 I 型 PDT 以应对肿瘤治疗中的缺氧问题,扩展光以外的激活方式以提高组织穿透深度,并提出了严谨的实验设计考量以科学验证 aPS 的真实性能。

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通过这篇综述,读者可以全面了解aPS的最新研究进展及其在精准医疗中的潜力,并且本综述旨在为未来研究提供方向,推动更高效、更具选择性的 PDT 治疗方案发展。

文信息

Activatable Photosensitizers: From Fundamental Principles to Advanced Designs

Dr. Nahyun Kwon, Hanyi Weng, Dr. Maneesha A. Rajora, Dr. Gang Zheng


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202423348

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