自发光纳米粒子为癌症带来光明

一种新型发光纳米颗粒能够突出炎症，追踪疾病进展和对抗癌症肿瘤，无需外部光线，提供了一种发现和治疗炎症性疾病和紊乱的改进方法。

纳米颗粒作为发光成像探针是检测炎症的一种简单、快速和廉价的方法，而炎症是癌症的常见标志。尽管如此，目前的纳米探针仍然存在几个关键问题。在静脉注射后，它们往往不易被肿瘤组织吸收和分布，这对实验室分析很好，但对体内诊断和治疗就不那么有用了。它们通常也被外部光线激活，这限制了它们在靠近皮肤表面的肿瘤上的使用。

由重庆第三军医大学的张建祥领导的一个中美研究小组开发的一种新的自组装发光纳米颗粒可以克服这些障碍。该团队的粒子在肿瘤周围存在高水平的活性氧(ROS)和髓过氧化物酶(MPO)时发光。这种光可以用于成像，但也会引发高活性单线态氧的产生，从而攻击肿瘤本身。

粒子的分子成分由三部分组成——一是感光氯e6 (Ce6)环，鲁米诺以及聚乙二醇(PEG)“尾巴”——所有这些结合在一起，形成了研究小组所说的CLP共轭物。这种纳米颗粒一旦进入人体就能自我组装成纳米颗粒，在聚乙二醇的外壳中有氯和鲁米诺的核心部分。

一旦进入肿瘤，亚氯酸盐离子(ClO^{- - - - - -})，使纳米粒子中的鲁米诺发光。然后，通过生物发光共振能量转移(BRET)发光激发Ce6, Ce6发出荧光并产生单线态氧。发光和荧光的结合可以在外部光无法达到的组织深处进行敏感的高质量成像。

张教授解释说:“CLP的设计考虑到它的三个成分除了协同作用外，还具有良好的生物安全性。”“最重要的是，鲁米诺和Ce6之间的BRET在理论上是合理的。因此，我们可以预测CLP纳米颗粒具有良好的发光成像和抗肿瘤活性。”

在小鼠研究中，CLP纳米颗粒有效地抑制肿瘤生长，没有明显的副作用或毒性。Zhang的团队还表明，纳米颗粒可用于监测溃疡性结肠炎的疾病活动性，并成像与ROS和MPO相关的其他炎症性疾病。

纳米医学研究员清新μ来自美国华盛顿大学的他对这种纳米颗粒“非凡的”自发光、临床潜力以及多任务处理能力印象深刻。他说:“这看起来像是一个一体化的设计，可以处理多种疾病状态，甚至是它们的组合。”但他指出，要进一步提高体内疗效，最好是小于100nm的更小的纳米颗粒。