近日，我校材料科学与工程学院智能生物材料研究团队在国际知名期刊《Biomaterials》（一区top，IF=12.479）发表了题为《Hierarchical nano-to-molecular disassembly of boron dipyrromethene nanoparticles for enhanced tumor penetration and activatable photodynamic therapy》（Biomaterials，2021，275，120945）的研究论文。该论文由浙江理工大学与新加坡南洋理工大学、天津大学合作完成，我校材料科学与工程学院硕士生张永和、赵瑞波副教授与天津大学刘佳副教授为该文章共同第一作者，张权特聘教授为第一通讯作者，南洋理工大学赵彦利教授为共同通讯作者。

光敏剂药物是肿瘤光动力治疗的核心物质，其受光激发后将三重激发态的能量转移给分子氧产生强氧化性的单线态氧，从而诱导肿瘤细胞凋亡促使肿瘤消融。然而，传统光敏剂具有低的肿瘤靶向性，产生严重的皮肤光毒副作用，导致在临床应用中受到极大的限制。为了解决这个问题，该论文提出了一种智能递送光敏剂药物的新策略，开发的光敏剂具有酸响应的从纳米至分子尺度逐级解组装特性，对推动光诊疗试剂在癌症诊断和治疗中的临床转化具有重要意义。

该论文开发了基于氟硼二吡咯（BDP）光敏剂、cRGD环肽和聚乙二醇的多功能组装基元，通过cRGD环肽的分子内氢键和BDP中芳香环的π-π堆积作用，组装基元在水中自组装形成粒径均一的纳米粒子；该纳米粒子在血液循环系统中表现较高稳定性，具有延长的血液循环半衰期；在肿瘤部位微酸性环境（pH ~6.5）切断聚乙二醇和cRGD环肽之间的席夫碱键，纳米粒子发生部分解组装并粒径减小，增强其在肿瘤组织内渗透；纳米粒子表面暴露cRGD环肽特异性识别癌细胞表面高表达的整合素ανβ3受体，提高对癌细胞的靶向性；内吞进入癌细胞溶酶体后，溶酶体内酸性条件（pH ~4.5）促使粒子粒径进一步减小；由于BDP中二甲胺基团的质子化破坏了分子内光诱导电子转移并加速纳米粒子完全解组装形成BDP分子，从而激活光敏剂的荧光和光动力活性，实现癌症的精准诊疗。该研究工作得到国家自然科学基金、浙江省“一带一路”国际科技合作项目、浙江省自然科学基金、新加坡国家研究基金和学术研究基金资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014296122100301X