新型化學發(fā)光體系實現(xiàn)**可激活化學動力學療法

時間：2022-03-31

化學發(fā)光在臨床診斷、食品檢測和生物分析等方面應用廣泛，目前比較成熟的化學發(fā)光體系包括包括辣根過氧化物酶-魯米諾-H₂O₂體系和堿性磷酸酶-二氧環(huán)乙烷體系。雖然這些化學發(fā)光體系具有靈敏度高、易于操作等優(yōu)點，被認為是較具潛力的生物成像手段，但是它們屬于生物酶參與的化學發(fā)光體系，其發(fā)光時間較短、發(fā)光強度穩(wěn)定性差且生物酶易失活，修飾復雜等缺點，限制了它們在生物成像分析中的應用。

目前在**化學動力療法（CDT）中，迫切需要新的化學動力反應來提高活性氧（ROS）的產生效率，同時對ROS進行實時監(jiān)測對于較大程度地降低化學動力療法的毒副作用至關重要。

近日，湖南大學宋國勝教授開發(fā)了一種新型的化學發(fā)光體系：錳-噻吩體系，并基于該體系一種pH響應化學發(fā)光和化學動力學系統(tǒng)（MnOx-SPN），實現(xiàn)了實體瘤的可激活化學動力學療法。

這一系統(tǒng)的反應機理如下：錳氧化物（MnOx）在酸性條件下釋放單線態(tài)氧（¹O₂），而¹O₂可以通過π²-π²環(huán)加成將聚合物單元中的噻吩氧化，從而形成噻吩-二氧雜環(huán)中間體，該中間體能自然降解并產生化學能，所產生的化學能通過化學引發(fā)電子變換發(fā)光（CIEEL）過程轉移到未氧化的半導體聚合物中，從而形成激發(fā)態(tài)的半導體聚合物。被激發(fā)的半導體聚合物能夠同時產生化學發(fā)光和大量的¹O₂。能夠在體外建立良好的比率型信號（CL/FL）與ROS產率之間的相關性（R2=0.992），并進一步建立活體CL/FL信號與CDT**后**抑制率之間的良好相關性。

該研究報告的pH激活的化學發(fā)光成像體系能夠輸出比率型信號引導**CDT過程，有望實現(xiàn)既高效又精準的CDT**效果。

相關鏈接：Chang Lu, Cheng Zhang, Peng Wang, Yan Zhao,Yue Yang, Youjuan Wang, Haifeng Yuan,et al.Light-free Generation of Singlet Oxygen through Manganese-Thiophene Nanosystems for pH-responsive Chemiluminescence Imaging and Tumor Therapy,Chem, 2020, DOI: 10.1016/j.chempr.2020.06.024

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