ACS Nano|具有高系统间交叉效率的三联π共轭寡聚体纳米颗粒，用于808纳米激光激活光动力治疗

文章来源：北科纳米专业的纳米材料合成专家浏览次数：113时间：2026-04-24 设计合成：18101240246

设计高效的有机近红外（NIR）光敏剂（PSs）对于改善肿瘤光动力疗法（PDT）至关重要。然而，其实际应用常常受限于性能不佳以及对系统间交叉（ISC）动力学理解不完整。本文提出一种末端基团调制策略，用于构建具有增强 ISC 效率的 A-D-A′-D-A 型近红外质冲。通过积分相同的 D-A′-D 核心及其不同的末端受体单元合成了三种π共軛寡聚体（O1-O3）。所得的纳米颗粒（ONPs 1 - ONPs 3）在形态、粒径、光学吸收和发射特征上表现出相似的特征。值得注意的是，ONPs 1 的活性氧（ROS）产生能力明显优于 ONPs 2 和 ONPs 3。理论计算显示，ONPs 1 中的苯末端基显著提升了 ISC 效率（高达 28%），这归因于单重态-三重态能量间隙（ΔE_ST）的缩小、振荡器强度（f）的降低以及自旋轨道耦合（SOC）常数（λ）的增加。这些特性促进了单重态（S₁）激子向三重态（T₁）态的高效转换，从而促进能量传递到分子氧或电子传递到周围受体，最终提升 PDT 期间的 ROS 产生。因此，ONPs 1 实现了最高的 ROS 生成能力（比 indocyanine green（ICG）高 6.8 倍），并显著提升了单重态氧（¹O₂）产率（2.2%，ICG 为 0.2%）。除了 ¹O₂ 外，ONPs 1 还被证实能产生羟基自由基（•OH）。综合来看，这些优势使 ONPs1 在体外和体内模型中都能实现强效的 I 型和 II 型协同 PDT 疗效。本研究为开发高性能有机近红外光敏剂提供了合理的设计指导，该光敏化剂具有增强 ISC 效率，用于先进的光动力癌症治疗。

该研究以题为“Triplet π‑Conjugated Oligomer Nanoparticles with High Intersystem Crossing Efficiency for 808 nm Laser-Activated Photodynamic Therapy”发表在ACS Nano上。

图1

(a) O1–O3的化学结构；(b) O1–O3的优化构型 (c) O1–O3的HOMO和LUMO计算值。

图2

(a-c) O1–O3在不同延迟时间下的二维伪彩色飞秒瞬态吸收（fs-TA）光谱。(d-f) O1–O3在选定延迟时间下的fs-TA光谱，其中上箭头表示三重激发态的增加，下箭头表示单重激发态的减少。(g-i) O1–O3单重与三重激发态的时间演化动力学。

参考文献：

DOI: 10.1021/acsnano.5c18799

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