一核两态解耦，光谱串扰消除

华东理工大学教授徐益升、郭志前团队，提出“分子态—聚集态”解耦新策略，在单一组分纳米平台中实现了荧光成像与光热转换光谱信号的精准解耦，有效解决了“光谱串扰”的瓶颈难题，为肿瘤的高效、长效、个性化诊疗提供了新途径。相关研究成果近日发表于《科学进展》。

动力学组装精准调控染料聚集态的策略示意图。研究团队供图

近红外二区（NIR-II）荧光成像具有组织穿透深度大、自发荧光干扰低等优势，在肿瘤精准诊疗中展现出广阔前景。光热治疗也因其时空可控、微创高效的特点，成为极具潜力的肿瘤治疗手段。然而，将二者完美结合并非易事，如何在单一组分纳米体系中精准调控分子态与聚集态，从根本上解耦荧光与光热的“光谱串扰”，一直是该领域亟待突破的核心科学难题。

研究团队提出了“一种分子、两种状态”的设计思路。具体而言，研究人员让同一NIR-II菁（DQP）染料的分子态负责荧光成像、聚集态负责光热转换，由此从化学本源上消除能量竞争。为实现对两种状态的精准调控，研究团队引入蛋白质作为聚集位点，将动力学驱动的瞬时纳米沉淀技术（FNP）与温度响应型嵌段共聚物共组装相结合，在纳米颗粒内部精确调控DQP染料形成聚集态与分散态。

在此基础上，研究团队制备出的DQPNPs纳米颗粒实现了成像与治疗的“一箭双雕”：在808纳米激光激发下，以聚集态实现高效光热转换；在980纳米激光激发下，以分子态发射强NIR-II荧光，避开了传统体系中相互制约的光谱串扰问题。 在原位肝癌模型中，肿瘤部位的NIR-II荧光信号提升13.4倍，肿瘤抑制率提升6.7 倍。值得一提的是，聚集态强π–π堆积驱动的高效光热转换，还可充当内源性的“热触发开关”。局部升温可诱导温度响应型嵌段共聚物发生亲疏水性改变，促使纳米颗粒表面电荷降低、粒径原位增大。由此，纳米颗粒在肿瘤处的滞留时间显著延长了6倍，在荷瘤小鼠模型中实现了高效、长效的肿瘤精准诊疗。