PDF《Progress in multimodal imaging-》

3571 评述成像功能的光热试剂应用于癌症的诊疗. 成像方式 包括热成像(TI)、光声(PA)成像、光致发光(PL)成像、 磁共振成像(MRI)、X射线计算机断层扫描(CT)成像、 正电子发射断层扫描(PET)像等[9] . 这些由成像引导 的癌症诊疗提高了肿瘤可视化治疗的精准性, 大大 促进了PTT的临床转化过程. 此外, 单纯的光热试剂 不仅可以应用于成像介导的肿瘤治疗, 还可以与其 他多功能材料或者抗癌药物结合, 构建多功能诊疗 一体化的纳米平台[10] . 目前, 癌症治疗的研究趋势 已逐渐从单一疗法向联合疗法转变. 联合疗法, 包括 PTT结合PDT、PTT结合化疗、PTT结合免疫疗法、 PTT结合RT、PTT结合SDT, 以及与PTT相关的其他 疗法, 这些联合疗法具有克服肿瘤异质性和复杂性、 逆转多药耐药性、减少不必要的副作用等优点, 可以 更高效地实现癌症的诊断与治疗[4] . 本文重点综述了基于PTT的多种诊疗策略平台 的构建. 首先介绍了PTT联合不同成像方式进行癌症 早期诊断的进展;

其次讨论了PTT联合不同癌症治疗 策略的设计方法, 并比较了其优缺点;

最后阐述了多 模式成像/多重治疗方式协同平台的构建, 期望为 PTT的未来发展提供思路, 加速其临床转化(图1).

1 多模式成像结合的PTT 1.1 TI结合的PTT TI是一种基于不同身体部位温差的敏感成像策 略, 通过激光照射下的局部升温来进行成像, 并利用 热成像仪收集红外辐射获得能反映体内病变位置、 特 征和范围的虚拟图像. TI引导的PTT平台由于其出色 的非侵入性、 全身成像和温度相关灵敏度的优点而得 到了深入探索[11,12] . 在我们早期的工作中[8] , 合成了由薄金纳米壳和 单分散介孔SiO2纳米粒子核组成的复合材料, 并探 索了由金介导的等离子共振光学性质的PTT协同化 疗的抗肝癌效果, 这种多功能金复合纳米粒子具有 TI性质, 可通过热成像仪检测其在体内的升温效果. 通过体内实验显示, 在功率为2 W cm?2 的808 nm激 光辐射下, 肿瘤局部温度从24℃升至50℃, 有效实现 了肿瘤热消融. Liu等人[13] 通过水分散聚合法使用吡 咯-3-羧酸合成聚(吡咯-3-羧酸)(PPyCOOH)纳米针, 然后装载光敏剂铝酞菁四磺酸盐(AlPCS4), 并用聚烯 丙胺盐酸盐(PAH)和聚丙烯酸(PAA)进行改性, 成功 图1(网络版彩色)光热疗法结合不同模态成像和治疗方法的示意图 Figure

1 (Color online) Schematic diagram of photothermal therapy combined with different imaging modality and treatment methods 构建了基于AlPCS4@PPyCONH-PAH-PAA纳米针复 合物的新型诊疗一体化纳米平台, 纳米针复合物具 有TI的性质. 红外热图像显示, 使用条件为1 W cm?2 的808 nm NIR激光照射小鼠肿瘤部位时,

10 min后, 注射材料组的温度可升到46℃, 而未注射材料组则 只有轻微的上升, 为之后进行有效的体内治疗实验 提供了引导. 除此之外, Deng等人[14] 基于氧化钨和 ICG构建了一种新的诊疗纳米平台――WO@ICG, WO@ICG不仅可以保持ICG很好的产生活性氧的能 力, 并且与用于PTT的ICG小分子相比, WO@ICG具 有更显著的PTT效应以及TI性能. 将肿瘤部位暴露于

808 nm NIR激光(1.5 W cm?2 )下,

4 min时, 其温度可 升至49℃, 造成肿瘤细胞死亡. 实验证明, 所构建的 WO@ICG纳米平台在TI的引导下结合PDT/PTT的肿 瘤诊疗实现了肿瘤的有效清除. 1.2 PA成像结合的PTT PA成像是一种混合成像技术, 它结合了超声和 光学成像的性能, 具有高空间分辨率、高灵敏度、非 侵入性、实时成像、高对比度、穿透深度以及全身成 像等优点[15] . PA效应由造影剂引导, 其中由脉冲激 光产生的光能被生物组织吸收并转化为热能, 通过 超声波换能器检测由瞬态热弹性膨胀产生的超声波 信号从而转换为图像[10] . PA成像正在成为基于PA效Downloaded to IP: 192.168.0.24 On: 2019-06-11 11:11:34 http://engine.scichina.com/doi/10.1360/N972018-00852