谭回/王东/唐本忠：肺靶向“魔毯”平台，实现肺癌多模态精准诊疗 | Cell Press论文速递

2026-04-28 10:21

上海

物质科学

Physical science

2026年3月17日，深圳市儿童医院谭回研究员团队联合深圳大学王东教授团队以及香港中文大学（深圳）唐本忠院士，在Cell Press细胞出版社旗下期刊Matter &Light上发表了题为“AIE photosensitizers coupled to graphitic carbon nitride nanosheets for oriented blasting of lung cancer”的研究成果。研究组提出“蛛网捕蝶”模型，通过调控AIE光敏剂与g-C3N4纳米片之间的互作机制构建高效的肺靶向诊疗一体化平台。论文第一作者为王媛玮、秦毅。

研究亮点

构建了一种新型肺靶向诊疗一体化平台。

新型AIE光敏剂表现出优异的NIR-II发射性能、活性氧生成能力及光热转换效率。

g-C3N4纳米片通过调节AIE光敏剂的分子构象提高了诊疗效率。

光动力/光热/免疫原性细胞死亡/气体联合疗法实现了显著的肺肿瘤抑制效果。

图1. 分子设计理念、纳米平台制备流程及纳米平台生物医学应用的示意图。

成果简介

要点一：新型AIE光敏剂的设计合成以及与g-C3N4的高效复合

研究团队通过精准调控电子供体与π桥，构建了四种新型光敏剂。其中，三苯胺作为电子供体、苯并双噻二唑作为电子受体，使其具有NIR-I吸收波长、NIR-II发射波长、高效的活性氧产生能力和光热转化效率。进一步引入多种基于噻吩的π桥结构，不仅增强了供体部分的电子供体能力，还增大了荧光团骨架的结构扭曲程度，从而使oC6-BTTC呈现出典型的AIE特性。同时，三苯胺部分修饰的四个羧基通过静电相互作用与g-C3N4纳米片形成非共价结合。

图2. 新型AIE光敏剂的分子结构及其与g-C3N4纳米片复合材料后的结构与光学性能表征。

要点二：光敏剂与g-C3N4的互作机制探索

研究团队在光致发光、系间窜越及非辐射衰减方面观察到复合前后的显著差异。研究采用量子化学计算和分子动力学模拟，深入阐明了激发态的能量耗散途径，以及相互作用对其光物理特性的影响。发现光敏剂与g-C3N4纳米片之间的结合能越高、二面角变化越显著，荧光增强效应就越明显，对ROS生成和光热转换的调控效果也越突出。

图3. 复合前后材料的量子化学计算与分子动力学模拟。

要点三：独特的肺部长滞留效应

研究团队借助g-C3N4纳米片独特的二维结构搭载AIE光敏剂，实现肺部的高效递送。这种“魔毯”式递送使得材料表现出独特的肺部长滞留效应，为后续高效的光诊疗一体化提供了强有力的支持。

图4. 肿瘤细胞杀伤效应及体内内化性能。

要点四：光纤介导实现多模态协同高效抗癌效果

研究团队通过气管内滴注材料并结合光纤介导的方法激活治疗系统，可通过光动力疗法、光热疗法、免疫原性细胞死亡与治疗性气体疗法的联合应用实现协同治疗效果。不仅能显著抑制转移性肺肿瘤，且生物安全性良好，为肺癌诊疗一体化研究提供了新思路。

图5. 纳米平台的体内协同治疗效能及生物安全性评估。

小结

本研究构建AIE光敏剂与g‑C3N4纳米片复合体系，提出“蛛网捕蝶”肺靶向诊疗策略。通过分子设计与界面调控，实现近红外二区成像与多模式协同治疗，依托肺部长效滞留与光纤精准激活，高效抑制肺肿瘤，为肺癌精准诊疗提供新方案。