新型量子点水凝胶显示出提高的光热转换效率

基于生物分子的材料在恶性肿瘤光疗方面展现出巨大的潜力。然而，目前的超分子生物材料主要存在组织渗透性差、肿瘤积聚不足，特别是忽视了手性的独特益处，从而显著限制了它们的光疗效果

以前，设计具有优异近红外手性和增强光疗性能的近红外、圆偏振、光响应超分子生物材料仍然是一个挑战

在《今日纳米》发表的一项研究中，中国科学院福建物质结构研究所陈学元教授领导的一个研究小组开发了一种新型的近红外-CP光响应杂化材料CuInSe2@ZnS量子点(CISe@ZnSQDs）水凝胶(QDs@L/D-Gel）用于在暴露于808nm CP光后在体外和体内实现明显增强的治疗效果

研究人员编造了QDs@L/D-Gel通过利用它们之间的自组装CISe@ZnS量子点和氨基酸前体。已获得QDs@L/D-Gel显示出独特的近红外手性活性（|gabs|高达1.3×10-2，|glum|高达3.4×10-3），光热转换效率（PCE）显著提高了43%，暴露于808 nm CP光后活性氧（ROS）的产生增加

得益于NIR-CP光改善的光疗效果、高度增强的肿瘤保留（>；72小时）和优异的生物相容性，研究人员观察到QDs@L-Gel在NIR-CP光处理后处理的小鼠没有引起任何毒副作用，优于暴露于直接从808nm激光装置发射的线性偏振（LP）光的相同材料

此外，研究人员进行了圆二色性（CD）光谱，以研究所获得的杂化QD水凝胶的超分子构象。L-凝胶和D-凝胶的镜像对称CD曲线表明，L-凝胶和D-凝胶分别由相对的手性单元自组装而成

这项研究为利用NIR-CP光实现更合理有效的光疗提供了一种创新的观点，从而加速了基于生物分子的材料在多功能生物医学应用中的临床转化 More information: Hang Gao et al, Near-infrared circularly polarized light triggered phototherapy based on hybrid CuInSe₂ quantum dot hydrogels, Nano Today (2024). DOI: 10.1016/j.nantod.2024.102436

Journal information: Nano Today