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有机半导体小分子纳米材料在近红外二区光热治疗中的应用

秦阿辰 ,  米金硕 ,  陈泽晶 ,  廖永兵 ,  胡晓明

化学进展 ›› 2026, Vol. 38 ›› Issue (8) :1549-1567

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化学进展 ›› 2026, Vol. 38 ›› Issue (8) :1549-1567 DOI: 10.7536/PC20251220
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有机半导体小分子纳米材料在近红外二区光热治疗中的应用

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Second Near-Infrared Absorbing Organic Semiconducting Small-Molecule Agents for Deep-Tissue Photothermal Therapy

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摘要

光热疗法(Photothermal therapy,PTT)作为一种非侵入性治疗策略,依托光热剂(Photothermal therapy,PTAs)在光激发条件下产生局部高热,以实现对癌细胞的特异性杀伤。鉴于其具备精准的时空可控性以及显著的治疗成效,近年来,该疗法已成为肿瘤精准治疗领域的研究焦点。与近红外一区(NIR-I,700~900 nm)相比,近红外二区(NIR-Ⅱ,1000~1700 nm)由于生物组织对其吸收系数更低、散射效应更弱,故而呈现出更优异的组织穿透深度(>10 mm)、空间分辨率以及信噪比(SNR),为深部肿瘤的治疗创造了新的契机。然而,目前关于近红外二区响应型光热剂的研究大多集中于无机纳米材料(如贵金属、半导体量子点)和聚合物大分子体系,此类材料潜在的生物毒性、代谢惰性以及复杂的合成工艺,对其临床转化形成了制约。本综述着重关注近红外二区有机小分子光热剂的最新研究动态,系统阐释不同分子骨架的有机半导体小分子光热剂的设计原理,深入剖析其分子结构与光物理特性及光热性能之间的构效关系,并对其在深部肿瘤治疗、多模态协同治疗以及靶向递送中的应用效能予以评价。最后,针对有机小分子光热剂所面临的挑战(如体内代谢动力学尚不明确、长期生物安全性有待验证),提出了分子工程优化、仿生功能化修饰以及诊疗一体化智能平台构建等未来发展方向,旨在为推动近红外二区有机光热试剂的临床转化提供理论依据。

Abstract

Photothermal therapy (PTT), as a non-invasive treatment strategy, utilizes photothermal agents (PTAs) to generate localized hyperthermia under light excitation for specific killing of cancer cells. Due to its precise spatiotemporal controllability and remarkable therapeutic efficacy, PTT has emerged as a research focus in the field of precision oncology in recent years. Compared to the conventional near-infrared window (NIR-I, 700~900 nm), the second near-infrared window (NIR-Ⅱ, 1000~1700 nm) offers superior tissue penetration depth (> 10 mm), spatial resolution, and signal-to-noise ratio (SNR), owing to reduced tissue absorption and scattering, thereby creating new opportunities for the treatment of deep-seated tumors. However, current research on NIR-Ⅱ-responsive PTAs has predominantly focused on inorganic nanomaterials (such as metallic oxide and quantum dots) and polymeric macromolecular systems. The potential biotoxicity, poor metabolic clearance, and complex synthesis processes of these nanomaterials limit their clinical translation. Herein, we review recent advances in NIR-Ⅱ organic small-molecule PTAs by systematically elucidating the design principles of organic semiconducting small molecules with different backbones and thoroughly analyzing the corresponding structure-activity relationships. Furthermore, this review evaluates their performance in deep-tumor NIR-Ⅱ PTT and multimodal combination therapy. Finally, in light of the challenges facing organic semiconducting small-molecule PTAs, such as unclear in vivo pharmacokinetics and unverified long-term biosafety, we propose future research directions. These include molecular engineering optimization, biomimetic functionalization, and the construction of smart theranostic nanoplatforms. This contribution will provide a theoretical foundation for advancing the clinical translation of NIR-Ⅱ organic photothermal agents.

Contents

1 Introduction

2 Second near‑infrared absorbing organic semiconducting small‑molecule agents

2.1 BODIPY

2.2 Cyanine dye

2.3 Perylene diimide

2.4 Squaraine

2.5 Croconic acid

2.6 Benzobisthiazole (BBT)

3 Conclusion and outlook

Graphical abstract

关键词

光热治疗 / 近红外二区 / 有机半导体 / 小分子 / 光诊疗

Key words

photothermal therapy / second near-infrared window / organic semiconducting / small-molecule agents / phototheranostics

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秦阿辰, 米金硕, 陈泽晶, 廖永兵, 胡晓明. 有机半导体小分子纳米材料在近红外二区光热治疗中的应用[J]. 化学进展, 2026, 38(8): 1549-1567 DOI:10.7536/PC20251220
Achen Qin, Jinshuo Mi, Zejing Chen, Yongbing Liao, Xiaoming Hu. Second Near-Infrared Absorbing Organic Semiconducting Small-Molecule Agents for Deep-Tissue Photothermal Therapy[J]. Progress in Chemistry, 2026, 38(8): 1549-1567 DOI:10.7536/PC20251220

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1 引言

癌症是一种由细胞异常增殖并失去正常调控的疾病,现已成为全球主要的致死原因之一。它不仅仅是单一疾病,而是一类包含近100种不同类型的恶性肿瘤。由于癌症细胞的突变率极高,导致其异质性明显,并且肿瘤微环境复杂多变,使得癌症的早期诊断与治疗面临巨大挑战[1-2]。目前,放射治疗[3]、化疗[4-5]、干细胞治疗[6-7]和手术是常见的癌症治疗手段。放射治疗通过高剂量辐射破坏肿瘤组织,但同时可能引发皮肤损伤、继发性肿瘤、纤维化及骨髓抑制等健康问题。化疗通过药物杀灭癌细胞,然而这些药物通常具有较强毒性和较差的生物相容性,因此不可避免地会引发多种副作用。手术可以在初期治疗中切除肿瘤,但完全清除肿瘤组织仍然面临很大难度[8]。尽管现有治疗方法在临床应用中取得了一定成效,但由于其局限性和副作用,全球范围内仍缺乏有效的疗法来应对癌症,进一步开发新的治疗方案以提高疗效,已成为亟待解决的挑战。

在此背景下,光热治疗(Photothermal therapy, PTT)作为一种治疗癌症的前沿技术,近年来取得了显著进展[9]。PTT是利用光热剂(Photothermal agents, PTAs)将光能转化为热能,并产生局部高温,通过蛋白质和核酸变性、诱导不可逆的细胞凋亡或坏死以及破坏细胞膜等机制,有效消融癌细胞[10-23]。与传统手术、放疗和化疗相比,PTT具有无创性、时空可控性和低副作用的优势,这些都显著提升了治疗的精准性和安全性[24-25]。因此,PTT在肿瘤治疗领域的应用潜力更大[26]。然而,目前PTT在深部肿瘤诊疗中的应用仍受限,因为大多数光诊疗剂依赖传统的近红外(Near-infrared, NIR, 650~900 nm)光激发,其组织穿透深度不足[27-29]。相比之下,近红外二区(Second near-infrared window, NIR-Ⅱ, 1000~1700 nm)光激发的PTAs因其更深的组织穿透能力和更高的最大允许曝光剂量(Maximum permissible exposure, MPE),有望显著缓解这一局限[30-32],从而极大促进PTT在生物医学领域中的发展。

目前报道的NIR-Ⅱ PTAs主要以无机材料(如碳纳米材料、金属氧化物纳米颗粒)以及有机材料(如有机小分子染料、半导体聚合物)为主[33-35]。无机纳米试剂因潜在的长期代谢毒性和生物降解性问题,其进一步的临床应用受到限制[33,36-37]。有机小分子染料与半导体聚合物虽在光吸收方面表现优异,但前者存在光稳定性不足的问题,后者则可能因生物降解性较差而受限,这些因素共同制约了二者的进一步发展[15,20]。相比之下,有机半导体小分子光热剂(Organic semiconducting small-molecule agents, OSSAs)由完整的有机π共轭体系构成,因其固有的无金属组成、明确的分子结构、可优化性能的结构灵活性以及较低的长期毒性风险,已成为替代传统PTAs的理想选择[21,38-40]。该材料可通过精确的分子工程实现吸收发射波长、生物相容性及代谢清除途径的精细调控,目前正逐渐成为NIR-Ⅱ PTT研究的焦点。尽管有机半导体小分子在NIR-Ⅱ光热转换领域展现出巨大潜力,但受限于窄带隙调控困难、供体-受体(D-A)结构匹配性不佳以及共轭体系延伸不足等挑战,具有强NIR-Ⅱ吸收的有机小分子光热剂框架的发展仍处于起步阶段。近年来,虽已有综述系统总结了有机光热剂的构建、性质与应用,但多数研究要么聚焦于传统光疗窗口内的结构设计,要么侧重于无机纳米材料或共轭聚合物体系。迄今为止,专门针对NIR-Ⅱ有机半导体小分子光热剂的系统性总结及设计策略分析仍较为有限。因此,本综述旨在深入归纳该领域的最新进展,重点阐述面向生物应用的分子设计策略及其光热性能优化途径,以期为高效NIR-Ⅱ有机小分子光热剂的理性设计提供前瞻性指导。

本文总结了NIR-Ⅱ光响应型OSSAs在PTT中的研究进展,基于不同分子框架对NIR-Ⅱ光响应型OSSAs进行了系统归纳,重点介绍了6种代表性结构单元:氟硼二吡咯(BODIPY)、花菁(Cyanine dye)、苝酰亚胺(Perylene diimide, PDI)、方酸(Squaraine)、克酮酸(Croconic acid)以及苯并双噻二唑(Benzobisthiazole, BBT)。最后,本文深入讨论了NIR-Ⅱ OSSAs在生物医学领域的应用前景和面临的挑战,并提出NIR-Ⅱ OSSAs在未来的基础研究和临床转化的发展方向。

2 近红外二区有机半导体小分子光热剂的研究进展

在本部分中,依据不同的分子骨架结构,我们将NIR-Ⅱ光响应的有机半导体小分子光热剂划分为6大类,并重点阐述这些光热剂的分子设计策略及其深组织光诊疗生物应用。为清晰呈现各类光热剂的关键性能与应用,文中以表格形式进行了归纳总结:表1汇总了上述有机半导体小分子光热剂的光学性质(如吸收/发射波长、光热转换效率等)及其在生物医学中的典型应用;图式1展示了代表性分子的化学结构。以下将围绕这六类分子框架,分别阐述其分子设计策略、光热性能及在NIR-Ⅱ光热治疗中的最新进展[41-60]。

2.1 BODIPY

BODIPY染料以硼-二吡咯亚甲基为核心,由两吡咯环经亚甲基桥连并与硼原子配位形成稳定六元杂环。其高度平面化共轭结构可限制分子内旋转以降低能量损失,且具有良好化学稳定性,能抵御光降解与氧化[61]。吡咯环的α、β位及硼原子取代基可修饰引入氟、烷基、芳基等基团,能精准调控分子能级和共轭长度:氟原子使光谱红移,长链烷基或芳基可将光谱延伸至近红外区(450~800 nm)。该染料光学性能优势显著:荧光发射半峰宽<50 nm,高光谱纯度可避免信号重叠;荧光量子产率达0.8~0.9,适用于微弱信号检测;吸收和发射波长可调,可进一步拓展至更长波段区域,以满足生物医学深层组织需求;光稳定性好,利于长时间监测。因此BODIPY染料在生物治疗领域具有良好的应用前景,通过对其分子结构的修饰,可实现其在NIR-Ⅱ区域的光吸收,进而实现高效的深部肿瘤诊疗效果。

2022年,Liu等[41]设计了一个由乙烯基桥联的两个吸电子能力强的CF3-BODIPY染料构成的BisBDP1,形成了D-A-π-A-D型的“之”字形结构。该结构有助于形成分子间的J-聚集,导致其在聚集态下的吸收波长在近红外窗口区域产生红移(图1a)。BisBDP1的最大吸收波长为760 nm,J-聚集体的吸收波长则为873 nm。通过在BisBDP1结构中引入强供电子能力的四氢喹喔啉(THQ)基团,进一步得到BisBDP2,从而实现了吸收波长的红移。BisBDP2的最大吸收波长为1112 nm,J-聚集体的吸收波长为1300 nm(图1b)。通过纳米沉淀法,BisBDP2与生物相容性聚合物Pluronic F127结合制备了J-聚集体纳米颗粒BisBDP2 NPs。BisBDP2 NPs的最大吸收波长为1273 nm,具有较高的光热转换效率(63%)、光热稳定性以及良好的生物安全性,且具备肿瘤靶向性(EPR效应)。生物实验结果显示,1208 nm激光相比1064和808 nm激光,在组织穿透深度方面更具优势,且激光功率衰减系数更小。此外,肝部肿瘤的光声成像和光热消融实验表明,BisBDP2 NPs展现出了高效的肿瘤治疗能力(图1c,d)。

PTT组织穿透深度和高能激光会引起不良组织灼热,可能增加炎症和感染的风险,给治疗带来副作用。2023年,Huang等[42]在降低治疗温度的基础上,引入额外的治疗方式,通过协同疗法实现1+1>2的治疗效果。他们设计了一种气体/光治疗纳米复合材料(NA1020-NO@PLX),将NIR-Ⅱ峰吸收氮杂-BODIPY 与热敏一氧化氮供体(SNAP)整合在一起,用于无创伤性骨肉瘤治疗(图1e)。研究者在模板氮杂-BODIPY(该团队已报道的NJ1060材料)上将一系列吸电子基团引入NJ1060的2,6-位,增强分子内电荷转移(ICT),以实现光热剂向NIR-Ⅱ区红移,最终构建了醛改性的NA1020,使其吸收达到NIR-Ⅱ区(λ=1020 nm)(图1f),将NA1020封装在两亲性聚合物(PLX)中,形成水溶性纳米颗粒(NA1020@PLX),随后将热敏NO供体(SNAP)集成到NA1020@PLX中,形成气体/光治疗纳米复合材料(NA1020-NO@PLX)。NA1020-NO@PL纳米材料被证明在超过40 ℃时加速生成NO,并且在37 ℃下表现出低效率(约20%),表明SNAP在体内具有潜在的稳定性,以及在1064 nm激发下表现出较高的光热转换效率(61%)。通过尾静脉注射NA1020-NO@PLX,使其逐渐累积到通过NIR-Ⅱ荧光成像可视化的肿瘤区域。此外,作者还对NA1020-NO@PLX在体内注射16 h后的光热效应进行了评估,肿瘤区域在6 min内显著升温至45 ℃(1064 nm激光,0.5 W/cm2),这足以满足低温PTT的要求(图1g)。在肿瘤治疗效果实验中,明显得出NA1020-NO@PLX的体内治疗效果(肿瘤抑制率为60%)优于第3组(44%)。与此同时发现NA1020-NO@PLX组小鼠皮肤和肿瘤周围组织保持良好的完整性,这表明NO协同PTT优于单独PTT(图1h,i)。

在此基础上,2023年,Yin等[43]也利用了联合治疗方案,对氮杂-BODIPY进行修饰,通过在邻苯二酚修饰的Aza-BODIPY中引入铁离子形成金属-多齿配体配位形成的三维金属多酚网络(ABFe),随后用F127进行封装以获得ABFe NPs,用于NIR-Ⅱ PTT和化学动力学(CDT)协同治疗(图1j)。由于铁离子的引入诱导了配体-金属电子转移效应,将ABFe NPs的吸收波长从NIR-Ⅰ扩展到NIR-Ⅱ(图1k)。同时,铁(Ⅲ)的Fenton反应可以将内源性过剩过氧化氢转化为有害的活性氧物质(ROS)。ABFe NPs有很好的光稳定性以及较高的光热转换效率(55.0%)(图1l)。肿瘤治疗实验结果表明,在NIR-Ⅱ激光照射下,ABFe NPs表现出良好的光声成像能力和协同的PTT增强CDT的治疗效果,能明显抑制4T1肿瘤生长(图1m)。

值得注意的是,2025年,Li等[44]在增强分子内电荷转移效应同时通过降低分子平面性减少分子间π-π堆积导致的荧光猝灭,合成了NJ1150在967 nm处有强吸收以及较高的光热转换效率(64%),其纳米粒子可以实现NIR-Ⅱ荧光成像引导PTT,可以有效抑制乳腺癌生长。Qin等[45]以aza-BODIPY为核心,创新构建供体-受体-受体(D-A-A′)分子骨架,突破传统供体-受体-供体(D-A-D)体系的局限。CF3-JLD NPs吸收波长达到956 nm,表现出81%的超高光热转换效率,在808 nm激光照射下可快速升温同时能够产生超氧自由基,可以实现光热与光动力的协同治疗,CF3-JLD NPs可以显著抑制肿瘤生长。

综上所述,BODIPY材料在NIR-II PTT中展现了优异的光热转换效率,具有较强的光稳定性和生物兼容性,其高吸收峰位于1000~1350 nm内,能够实现深层组织的穿透。尽管如此,BODIPY材料的NIR-Ⅱ光热剂在生物体内的聚集、光毒性及长期稳定性方面仍面临挑战。未来的研究可聚焦于改进其水溶性、增强体内生物分布及减缓可能的毒性影响,进一步优化材料的功能化和生物相容性,推动其临床应用的发展。

2.2 花菁染料

花菁染料以共轭多甲川链为核心骨架,两端锚定氮杂环(如吡啶、喹啉、苯并噻唑等)。其共轭体系可通过结构调控实现光谱调节:延长多甲川链,分子内电荷转移增强,吸收和发射光谱显著红移,每增加一个甲川基,最大吸收波长红移约100~150 nm;引入卤素、烷氧基等取代基,可改变电子云分布以精细调节光谱;改变氮杂环刚性和芳香性,能优化电荷离域效率,如苯并噻唑环可增强分子平面性与π-π堆积效率[62]。这种可设计性使其吸收范围从400 nm蓝光区延伸至NIR-Ⅱ区。

2022年,Yan等[46]合成一种Br-和哌嗪进行修饰的花菁染料(FN),并通过与两亲性聚多肽(PEA)自组装,形成了具有1116 nm吸收和NIR-Ⅱa荧光发射的J-聚集体P@FN9,可以在 NIR-Ⅱ荧光成像引导下进行肿瘤PTT(图2a~c)。P@FN9 NPs具有较高的光热转换效率(55.4%)和良好的稳定性。从小鼠实验结果可以看出,P@FN9 NPs能够对小鼠血管进行高空间分辨的NIR-Ⅱa荧光成像。在1064 nm激光照射下,P@FN9 NPs表现出显著的抗肿瘤作用(图2d~f)。此外,Yan等[47]还设计出具有抗聚集性、1064 nm光响应的诊疗及血管显微成像的NIR-Ⅱ 探针。首先合成出用Br修饰的花菁染料F4-Br,它在二甲基亚砜(DMSO)中可以在1072 nm处有吸收峰,但是在水中会出现严重的H-聚集使最大吸收峰蓝移至789 nm(图2g)。为了有效抑制F4-Br在水溶液中的H-聚集,通过用两亲性多肽POEGMA-PBLA进行包封获得NPs。通过改变POEGMA-PBLA/F4-Br摩尔比(8、13和17),获得了具有不同吸收和发射光谱性质的F4-Br@P8、F4-Br@P13和F4-Br@P17,随着摩尔比增加在1078 nm处的吸收强度逐渐增强(图2h)。这可能是由于F4-Br中的溴取代基与POEGMA-PBLA的苄基侧基之间形成Br···π相互作用,从而抑制了F4-Br分子的H聚集和π-π堆积。F4-Br@P17 NPs具有显著的抗猝灭性、较高的组织穿透性、显著的光热转化效率(43.5%)、良好的生物相容性和稳定性。进一步评估了NIR-Ⅱ 荧光成像引导下的体内PTT抗肿瘤的效果。给药24 h后,用1064 nm激光(1 W/cm2,6 min)照射,F4-Br@P17组相对于其他组的肿瘤温度升高速率更快以及温度更高(30.4 ℃上升至54.7 ℃)(图2i)。为期15 d的光学治疗后,结果发现F4-Br@P17(L+)组的肿瘤出现明显消融和抑制,然而PBS和F4-Br组的肿瘤生长没有受到抑制(图2j,k)。

花菁染料的有机小分子光敏剂在NIR-Ⅱ区的光热肿瘤治疗方面有明显的治疗效果,但是目前很少有报道在原位脑胶质瘤方面的治疗,这是由于大部分材料不能有效地穿过血脑屏障。Lin等[48]设计了一种有机组装体LET-12,其最大吸收峰为1400 nm,最大发射峰为1512 nm,且具有超过1700 nm的拖尾,用于原位脑胶质瘤(GBM)的近红外二区窗口(NIR-Ⅱb)光诊疗(图2l)。IR-1064在水溶液中的溶解性较差,容易形成H-聚集体,导致吸收波长的蓝移,作者通过调节DMSO与水的比例以及反应温度,优化了从H-聚集体向J-聚集体转化的条件,成功制备了有机小分子IR-1064的组装体(LET-12′)。随后,作者利用胆碱及其类似物2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)对其表面进行原位聚合修饰,得到LET-12,其最大吸收峰为1400 nm,发射峰为1512 nm,并能拖尾至1700 nm以上(图2m)。由于LET-12通过大脑胆碱样受体介导的转胞吞作用,使得LET-12可以有效地穿过血脑屏障,并在肿瘤组织中富集,实现了原位脑胶质瘤的荧光/光声(FL/PA)双模态成像。LET-12还展现了良好的光热转换性能(47.1%)和稳定性。在体内PTT实验中LET-12治疗组在一次PTT后肿瘤显著抑制,并且随着治疗时间的延续,肿瘤的发光强度始终保持在较低水平(图2n,o)。

进一步地,2025年,Huang等[49]构建了一种名为LZ-1105@HAm的NIR-Ⅱ诊疗纳米系统,其分子策略核心在于三个层次的协同组装:首先,将水溶性差但光学性能优异的NIR-Ⅱ 花菁染料LZ-1105通过疏水相互作用与静电吸附,负载于人血清白蛋白中,显著提升其水溶性、光稳定性和光热转换效率(45.4%);其次,在纳米粒子表面进一步包裹来源于A549肺癌细胞的细胞膜,利用膜表面的同源识别分子赋予纳米系统主动靶向肿瘤的能力;最终形成一种兼具良好生物相容性、长血液循环、肿瘤特异性靶向以及高效光热转化性能的复合纳米诊疗平台,成功实现了NIR-Ⅱ多模态成像引导下的精准、高效肿瘤PTT。

值得注意的是,最近Peng等[50]采用了一种“双重调控”策略:在传统七甲川花菁骨架的双侧引入甲氧羰基取代的氮杂吲哚基团得到CyN-OMe。这一设计同时实现了分子内电子结构的调控(通过扩展π共轭体系、降低分子静电势以减小排斥)和分子间相互作用的增强(利用氮杂吲哚提供的氢键位点与π-π堆积协同作用),从而在生理盐水中自发形成稳定、有序的电荷转移介导型J-聚集体。该聚集体表现出160 nm的超大吸收红移(从单体的878 nm移至1035 nm),并实现了63.7%的光热转换效率,在深层肿瘤的PTT中展现出完全消融且不复发的高效抑瘤效果。

综上所述,从花菁材料在NIR-Ⅱ PTT中的应用可以看出,花菁材料具有独特的优势,表现出较强的光吸收能力、较低的生物毒性以及较好的光稳定性。此外,其较宽的吸收光谱使其在深部组织的PTT中具有潜在的应用。然而,花菁材料的缺点包括较低的量子产率和较短的半衰期,限制了其在实际治疗中的效率。未来研究应集中在提升其光学性能,增强稳定性及生物相容性,开发更加高效、可控的功能化策略,以实现临床治疗的实际应用。

2.3 苝酰亚胺

苝酰亚胺(Perylene diimide, PDI)染料凭借其源于3,4,9,10-苝四羧酸二酐的刚性平面稠环共轭结构及优异光物理性质,成为有机光电材料领域的热点分子,在生物医学交叉领域展现出重要潜力[63]。通过在酰亚胺氮位点引入烷基链、芳香基团或功能聚合物等取代基,可有效调控分子溶解性、聚集行为,并通过电子效应精细调节能级与光电性能:长烷基链抑制π-π堆积导致的荧光猝灭,而共轭芳香取代基则拓展π体系并显著红移其吸收与发射光谱[64]。这些特性使其在疾病诊疗中发挥多功能作用:修饰叶酸、多肽等肿瘤特异性配体可构建高亲和力靶向探针;部分衍生物优异的光热转换效率(>40%)使其在近红外光照射下可升温至55 ℃以上高效消融肿瘤组织;同时,PDI可作为光触发开关,利用光致构象变化促使载药纳米颗粒在特定波长下精准释放药物,实现时空可控治疗,有力推动了诊疗一体化发展。

Yin等[51]通过双重修饰策略,向两个苝单酰亚胺单元引入强电子供体二氨基蒽醌(AQ),构建了D-A分子结构。接着,通过闭环反应扩展了小分子的π共轭度和平面刚性,成功合成了用于NIR-Ⅱ吸收的光热小分子(N1),用于脑胶质瘤的精准诊疗(图3a)。通过将2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)与Pluronic F127聚合,形成了两亲性功能聚合物载体(2PMPC-F127),并将N1封装于其中,制备出了可通过受体介导跨越血脑屏障的N1@2P NPs纳米颗粒。该纳米颗粒表现出显著的血脑屏障穿透性,能够实现深层脑胶质瘤的NIR-Ⅱ光声成像和PTT。实验结果显示,N1@2P NPs在1000~1400 nm范围内具有较宽的吸收带(图3b),在1064 nm激光照射下进行了光热效应和光稳定性评估,计算得到光热转换效率为53.8% ± 1.8%,且在多次激光照射后无光漂白现象。为了进一步验证MPC在促进N1穿越血脑屏障中的作用,实验结果表明MPC能够有效促进血脑屏障的穿越递送,且调节粒径是增强血脑屏障穿透的关键因素。这种血脑屏障穿透性有助于提高光声成像的准确性,增加脑肿瘤组织中N1的富集程度,从而提高PTT的效果(图3c)。治疗后,N1@2P NPs组表现出最显著的抑制效果和最长的存活率,进一步证明了MPC受体介导的策略有效促进了N1的血脑屏障穿透,从而提高了治疗效果(图3d,e)。

此外,Müllen等[52]合成了一种具有良好NIR-Ⅱ吸收性能的有机化合物——V型苝单酰亚胺(TMI)衍生物,命名为FTQ,可用于光声成像引导的原位肝癌PTT(图3f)。首先,通过增加苝单酰亚胺的π共轭长度,并利用C—N偶联引入吸电子基团1,4-二氯蒽醌,随后进行碱促进的脱氢环化反应,进一步延长了分子的共轭度。这些改性使得FTQ的吸收波长有效红移,最大吸收峰达1140 nm,并延伸至1500 nm(图3g)。FTQ与DSPE-PEG2000组装形成水溶性纳米颗粒(FTQ NPs),并在1064 nm激光照射下展现出较高的光热转换效率(49%)和优异的光热稳定性(图3h)。在体内实验中,通过监测生物发光信号和发光亮度,评估肿瘤体积的变化。实验分为3组:仅注射PBS的小鼠为对照组(G1),其余两组分别注射FTQ NPs(60 µg/mL,100 µL),不加(G2)/加(G3)激光照射。在实验的20天期间,观察到G1组和G2组肿瘤生长速度较快,而G3组在初期肿瘤消除后未再复发,肝脏呈现健康的红色,肿瘤区域最小,且20 d内小鼠存活率稳定(图3i)。这表明FTQ NPs对肝脏肿瘤的增殖具有显著的抑制作用。实验结束后,进行肝脏的病理学检查,结果显示G3组肝脏健康,肿瘤区域最小,与生物发光成像结果一致。此外,H&E染色显示,G3组肿瘤出现明显的坏死区域,而其他组未见明显变化。这些结果证明FTQ NPs在光声成像引导下的PTT中具备卓越的肿瘤消融效果。

由上述可知,苝酰亚胺(PDI)材料作为NIR-Ⅱ 光热剂,具备优异的光热转换效率和较长的光吸收波长,能够有效穿透生物组织,适合用于深层肿瘤的PTT。此外,PDI材料展现了较好的光稳定性和生物相容性。然而,其在水溶性、热稳定性及低光子转化效率方面仍存在不足[65]。未来的研究可着重于改进其水溶性,优化电子结构以提升光热转换效率,及通过纳米化和功能化增强其靶向性与治疗效果,推动其向临床转化。

2.4 方酸

方酸染料以强吸电子性方酸母核(3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮)为基础,通过与含氮杂环缩合构建高度共轭平面骨架[66]。其光学性能可通过共轭链长度及杂环取代基精准调控:长烷基链增强脂溶性并抑制聚集诱导荧光猝灭;吸/给电子基团则通过调节分子内电荷转移[67],实现吸收/发射光谱在近红外区甚至更长波长区域的红移。该染料表现出超高摩尔消光系数、高荧光量子产率及优异光稳定性。在生物医学应用中,其近红外特性支持肿瘤靶向成像、高效PTT(可诱导肿瘤细胞凋亡)。

2020年,Huang等[68]通过延长共轭分子的共轭长度策略,制备了一种基于方酸的半导体聚合物纳米颗粒(PSQPNs-DBCO),其具有良好的NIR-Ⅱ光热性能(光热转化率可达33.4%),而且在1064 nm激光激发下有较强的NIR-Ⅱ荧光,可用于精确的NIR-Ⅱ荧光成像指导的NIR-Ⅱ PTT。该研究设计制备的方酸基半导体聚合物在体内诊疗中存在潜在的难降解困扰,但为开发NIR-II吸收的有机小分子方酸染料提供了有效的设计思路。值得注意的是,2020年,Wang等[69]采用D-A-D分子工程策略,首先以乙基1,8-萘内酰胺为供体基团,方酸为受体基团,合成D-A-D型结构NIR-I方酸染料SQ2,在此基础上,引入强吸电子基团(丙二腈)加强方酸受体吸电子能力,最终成功开发出带隙降低且发射波长显著红移至NIR-Ⅱ窗口的新型方酸染料SQ1。在体内应用中,SQ1纳米探针展现了卓越的NIR-Ⅱ荧光与光声(PA)双模态成像性能。同时,依托其25.6%的光热转换效率,该探针在915 nm近红外激光照射下,能迅速将肿瘤局部温度提升至59.1 ℃,在保障极高生物安全性、不损伤小鼠主要脏器的前提下,有效诱导癌细胞热损伤并显著抑制肿瘤生长,为高风险转移性乳腺癌的早期精准诊断与安全靶向光热消融提供了一个极具临床转化潜力的“诊疗一体化”创新平台。然而,该研究的不足在于SQ1的吸收光谱未能延伸至1000 nm以上,限制了其在深层肿瘤治疗中的应用。进一步地,Wang等[53]提出了一种创新的“分子平面化工程”策略,为血栓诊疗提供了一体化解决方案。研究基于苯并[cd]吲哚-2(1H)-酮骨架,分别在其6位保留氢原子或引入苯基、联苯基团,构建了D-A-D结构的方酸染料衍生物SQ-H、SQ-Ph与SQ-BiPh(图4a)。深入的机理对比研究表明,相较于未修饰的SQ-H,引入芳香环的SQ-Ph和SQ-BiPh表现出逐渐减小的二面角与逐渐增强的分子平面性,从而有效扩展了体系的π共轭并缩小了最高占据分子轨道与最低未占分子轨道之间的能隙(ΔE)。特别是SQ-BiPh,其联苯基团带来的空间位阻与互补静电特性显著改变了分子的聚集模式,使得分子间不利的π-π堆积比例较SQ-H大幅降至9.6%,而介导结构刚性化的C…H相互作用则升至31.4%。这种物理化学性质的演变促使高度平面化的SQ-BiPh分子在纳米封装后,自发组装成不同于SQ-H的紧密有序J-聚集体。该聚集体极大提升了集光能力,赋予材料1.08×105 L/(mol·cm)的超高摩尔消光系数,并推动其吸收峰从978 nm(THF)大幅红移至1087 nm(SQ-BiPh NPs),发射波长更是扩展至1130 nm以上(图4b)。在能量分配上,该纳米材料保持了0.274%的NIR-Ⅱ发光量子产率,同时通过非辐射跃迁实现39.71%的光热转换效率(图4c)。虽然实验证实SQ-H与SQ-Ph具有相对更高的光热转换效率,但综合考量实时荧光成像与光热消融的双重严苛需求,SQ-BiPh的整体表现最具应用优势。在小鼠下肢静脉血栓模型中,该探针能在1350 nm长通滤光片下提供高信噪比的实时血管造影,并在1064 nm激光触发下,将血栓局部温度安全稳定地控制在50 ℃左右进行精准光热消融。该平台实现了血栓溶解与血管再通全过程的动态可视化监测,且无额外出血或组织热损伤风险(图4d),为心血管疾病精准治疗确立了先进的替代方案。

此外,Wang等[54]通过“H-聚集”和“分子内运动”的双重策略,增强了方酸染料的吸收以及光热转换效率(PCE),用于NIR-Ⅱ PTT。以探索使用平面二氰基亚甲基取代的NSQ 1作为H-聚集平台分子,外围使用三苯乙烯(NSQ 2)或二苯胺(NSQ 3)基团与平面平台分子结合。一方面,增强共轭度可以有效使光学吸收红移以抵消蓝移吸收,从而维持NIR-Ⅱ吸收;另一方面,增强分子内运动可以进一步提高光热转换效率。此外长链烷基的引入提供了合适的空间位阻,以维持聚集体中的分子内运动(图4e,f)。NSQ 1、NSQ 2和NSQ 3与Pluronic F-127共组装以形成稳定的H-二聚体纳米结构,其中NSQ 2纳米颗粒具有强烈的近红外吸收、高度猝灭的荧光、更好的光热转换效率(86.3%)、良好的生理稳定性和生物相容性(图4g)。在小鼠肿瘤区域经激光照射6 min后,肿瘤温度显著升高至58.6 ℃(高于肿瘤热疗所需的最低温度45 ℃),而生理盐水处理的肿瘤温度仅升高至38.8 ℃。随后在治疗20 d期间内,发现NSQ2 NPs + 激光照射组肿瘤显著消融且无复发,而对照组肿瘤生长未得到明显抑制,平均肿瘤体积增加12~16倍(图4h)。且在治疗期间小鼠体重均无明显变化。

进一步地,Ding等[55]合成一种基于方酸衍生物的光诊疗剂(PS-1 NPs),具有以1092 nm为中心的强NIR-Ⅱ吸收带,最大限度地将几乎所有激发态能量重定向到非辐射衰变途径,从而实现了高光热转换效率(90.98%)和光声信号(图4i~l)。作者通过调整含有吡咯和azulene单元的多环杂芳烃(PHA)与方酸的结合位点,精确控制分子构象并促进J-聚集体的滑动堆积。在细胞和体内水平上,PS-1 NPs在激光照射下表现出强大的光热抗肿瘤活性(图4m,n)。最后,应用PS-1 NPs治疗人类拔牙根管感染模型,快速有效的光热效应导致根管壁上细菌生物膜的破坏,使用较低浓度的0.5% NaClO溶液即可有效清除粪肠杆菌(图4o)。值得注意的是,其抗菌效果与临床使用的金标准5.25% NaClO溶液相当。

方酸材料作为NIR-Ⅱ 光热剂,因其优异的光吸收特性、较高的光热转换效率及较好的生物相容性,在肿瘤PTT中显示出较大潜力。其广泛的光吸收范围使其能够有效穿透生物组织,且表现出较低的光毒性。然而,方酸材料的光稳定性及在体内的药代动力学性能仍有待提升。未来研究应重点改善其水溶性、增强光稳定性、提高其在生物体内的分布及靶向性,以推动其在精准治疗中的应用。

2.5 克酮酸

克酮酸(Croconic acid,CA)具有强烈的吸电子能力,其结构可以很容易地与富电子芳香族、杂环亚甲基或杂芳香族化合物反应,形成紧凑的D-A-D分子染料,在近红外区域(甚至进入NIR-Ⅱ区域)具有窄带隙和强吸收。CA作为强吸电子基团,可以形成一个大的π共轭体系,供电子基团连接在两端。CA分子含有一个介离子结构,可以作为电子受体,是一种介孔化合物。分子中的介孔结构使CA染料经历强烈的π-π跃迁,从而使分子上的电荷离域。此外,CA基染料具有结构简单、摩尔吸收系数高、光谱可调性好、优异的耐光漂白性和热稳定性等优点,在近红外光学生物医学应用中具有巨大潜力。CA在主骨架中具有反应性修饰位点,作为强电子受体,可以将不同的电子供体与不同的基团结合,从而赋予多功能(如光热效应、ROS、荧光、成像探针、药物递送)灵活且易于定制的特性。此外,CA染料具有π共轭结构,易于组装成纳米颗粒,以提高其水溶性、生物利用度、光学性能和稳定性,适用于生物医学应用。

2019年,Li等[56]制备了形状可控的A1094@DSPE-PEG胶束,其具有显著的1200~1300 nm J-聚集体光学吸收,可用于活体NIR-Ⅱ光声成像(图5a)。A1094形成较低浓度的聚集体时,其本身会产生聚集诱导吸收增强效应。通过调整A1094与DSPE-PEG的比例,控制纳米胶束的大小和密度,封装在DSPE-PEG中形成J-聚集体,这使得分子间的距离显著减小,轨道重叠得到进一步增强,从而在NIR-Ⅱ区域产生了前所未有的吸收带(1200~1300 nm)(图5b)。体外研究中,表现出优秀的光热性能和成像能力(图5c,d)。在体内荧光和光声成像中,腹股沟淋巴结和原位脑瘤的术前和术后成像,均显示出较高的靶向效率和对比度(图5e,f)。此外,在1200 nm波长下对深度约为4.54 mm的脑部病变进行成像,与970 nm波长光相比,背景降低、对比度增加。

虽然A1094@DSPE-PEG在荧光成像和光声成像表现出优异的性能,但是它缺少在光热肿瘤治疗方面的应用。Yu等[57]提出了一种基于IR1024的染料,不仅可以实现肿瘤小鼠的协同NIR-Ⅱ荧光和光声成像,还可以通过NIR-Ⅱ激光刺激,提供轻度PTT和免疫治疗的联合治疗(图5g)。研究者用之前研究的中间体与克酮酸缩合得到IR1024(在1024 nm处有强吸收),IR1024能够光募集中性粒细胞,在肿瘤微环境(TME)中分泌髓过氧化物酶(MPO),然后在SAPTN表面产生自由基双-5-羟色胺(bis 5 HT),进一步锚定在肿瘤细胞外基质(ECM)上,可实现长期释放STING激动剂diABZI,引发长期抗肿瘤免疫记忆。IR1024在NIR-Ⅱ区的1024 nm处有一个强吸收峰,并在1128 nm处有一个强发射峰,具有优异的光热稳定性和较好的热转换效率(33.5%)(图5h,i)。与IR1024相似,SAPTN的FL和PA信号均证明它有NIR-Ⅱ区荧光和光声双模态成像的巨大潜力。在小鼠原位乳腺肿瘤模型的疗效显示,通过静脉途径给药的SAPTN体内耐受性良好,低温PTT之后可诱导小鼠肿瘤完全消退,肿瘤治愈率达100%,并将小鼠的中位生存期从18 d(PBS组)延长到至少60 d(图5j)。给治愈的小鼠再次皮下或者尾静脉接种乳腺癌细胞,所有小鼠中未发现肿瘤复发,这表明SAPTN plus PTT的治疗策略在小鼠体内成功诱导了长期免疫记忆效应。

特别地,2025年,Gu等[58]基于“电子给体迭代”策略,以克酮酸为核心单元,构建具有供体-π-受体-π-供体(D-π-A-π-D)结构和双自由基特性的有机光热树枝状分子CR-(DPA)3-T。CR-(DPA)3-T具有优异的NIR-Ⅱ光吸收能力和较高的光热转换效率(60.4%),在4T1乳腺癌模型中表现出显著的光热免疫治疗效果,既能有效消融原发性肿瘤,又能抑制远处肿瘤生长。

综上所述,克酮酸类NIR-Ⅱ光热剂凭借其独特的七元环共轭骨架,展现出极高的摩尔消光系数和优异的光热稳定性,其光热转换效率也显著优于方酸等部分传统染料。然而,其固有的强疏水性及在生物体内的潜在长期毒性是制约其应用的主要瓶颈。未来研究应致力于通过合理的分子结构设计(如引入水溶性基团、构建生物可降解的纳米递送系统)来优化其生物相容性与药代动力学,并探索其在光热-光动/化疗等多模式协同治疗中的应用潜力。

2.6 苯并双噻二唑(BBT)

苯并双噻二唑(BBT)具有一定的刚性平面结构和良好的载流子传输特性,同时可以与给电子基团形成给体-受体(D-A)共轭结构,从而获得较低的能带隙、拓宽和增强材料的光谱吸收,因而被广泛用于构建高效率PTT等[70]。基于BBT衍生物在近红外窗口的强光吸收特性,其在深层组织成像和治疗中展现出良好潜力,目前该材料在肿瘤成像与治疗方面的研究持续深化。然而,相关研究仍多集中于NIR-Ⅰ的PTT,鲜有应用于NIR-Ⅱ 窗口的PTT纳米材料被报道。

2020年,Lee等[36]合理设计出通过硒(Se)取代策略工程化D-π-A-π-D型小分子(IR-TT、IR-TS和IR-SS)以将光吸收峰从NIR-I红移到NIR-Ⅱ生物窗中,并且降低的能隙与其前沿分子轨道的理论计算能级匹配良好(图6a,b)。通过使用纳米沉淀方法将3种分子组装成纳米颗粒,实验结果显示出其中IR-SS NPs有很好的光热稳定性和优异的光转换效率(77%)(图6c)。小鼠肿瘤部位进行PTT后IR-SS NPs组表现出最为显著的抑制效果,且在治疗后14 d中没有肿瘤复发(图6d)。

此外,2022年,Fan等[59]研究出一种光疗纳米粒子(BTZ/Fe2+@BTF/ALD),用于NIR-Ⅱ荧光成像和NIR-Ⅱ光声成像引导的NIR-Ⅱ PTT、化疗和化学动力学治疗(CDT)乳腺癌骨转移(图6e)。利用给体-受体-给体(D-A-D)结构的策略合成NIR-Ⅱ 吸收的小分子,首先通过前人报道的BBT和FT的Stille偶联反应合成了D-A-D,最后,通过氨基多巴胺与BBT-FT-PEGCOOH的酰胺化反应合成了BBT-TF-DA。BBT-FT-DA侧链上的多巴胺基团分别通过高活性的硼酸-二醇共轭作用和配位作用赋予分子对BTZ和Fe2+的有效共轭亲和力。将NIR-Ⅱ荧光单体BBT-FT-DA、硼酸盐抗癌药物Bortezomib(BTZ)和Fe2+作为CDT催化剂整合到骨靶向配体阿伦磷酸酯修饰的两亲性聚乙二醇化磷脂中,形成BTF-DA/BTZ/Fe2+纳米粒子(BTZ/Fe2+@BTF-DA)。纳米粒子在900~1200 nm内具有强吸收带,在1100~1300 nm处发出强烈的NIR-Ⅱ荧光,在1064 nm激光照射下表现出良好的光热性能和较强的光热转换效率(34.95%)(图6f,g)。4T1小鼠异种移植瘤的体内抗癌效应,静脉注射BTZ/Fe2+@BTF-DA后,肿瘤区域的NIR-Ⅱ荧光信号和光声信号逐渐增强,在注射后12 h达到高峰,接受BTZ/Fe2+@BTF-DA+1064 nm激光组的小鼠在抑制中显示出几乎完全的肿瘤(图6h)。

在此基础上,同年Fan等[38]又改变了一种调节分子结构的策略使光热剂分子吸收拓展至NIR-II区域,通过供体/侧链工程设计了一系列具有可变分子平面性的高性能NIR-Ⅱ共轭小分子(CSM)用于精准光诊疗应用(图6i)。与传统的实现共轭小分子NIR-Ⅱ的吸收策略相比不同的是,研究者通过适当地增加平面的噻吩单元的个数提高分子的平面性,可以诱导红移到NIR-Ⅱ区。同时还在分子的末端引入非共轭烷基侧链,可进一步提高分子的平面性同时也可有效提高共轭小分子在NIR-Ⅱ的吸收系数(ε1064=1.13×104 mol/(L·cm))、荧光亮度和光热性能。研究者使用作为π桥的大体积平面的3,4-乙氧基二氧基噻吩(EDOT)取代裸露的噻吩,使其成为更优分子平面性的共轭小分子材料(BETA NPs),该材料在1064 nm激光激发下显示出优异的NIR-Ⅱ光捕获能力、足够的NIR-Ⅱ荧光亮度和优异的光热转换效率(47.6%),进一步实现了1064 nm激光触发的PA/FLI引导的NIR-Ⅱ PTT(图6j,k)。小鼠肿瘤治疗结果显示BETA NPs光照组相比其他的实验组具有更好的体内抗肿瘤效果(图6l,m)。

进一步地,2025年,Li等[60]以BBT为核心受体单元,通过在其末端引入稠环噻吩单元构建D-A-D型分子,调控分子间静电与π-π堆叠作用形成电荷转移介导的J-聚集体,并与二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-甲氧基聚乙二醇(DSPE-mPEG5000)自组装为球形纳米颗粒(BDTT NPs);该分子在四氢呋喃溶液中(单体形式)最大吸收波长为837 nm,在乙腈溶液(J-聚集体形式)和水溶液(纳米颗粒形式)中分别红移至1105和1092 nm,BDTTNPs光热转换效率高达71.3%。BDTTNPs在皮下CT26肿瘤模型中,在1064 nm激光治疗的肿瘤生长抑制率达91.1%;在原位结直肠癌(深层肿瘤)模型中,结合抗PD-1抗体的联合治疗实现肿瘤完全消融,同时可协同预防术后金黄色葡萄球菌、大肠杆菌感染,生物安全性良好。

因此,BTT类光热剂在NIR-Ⅱ PTT中具有优异的光吸收特性和较高的光热转化效率,它们还具有良好的生物兼容性和较低的细胞毒性,能够有效提升PTT效果。然而,该类材料存在合成步骤复杂、溶解性差以及在体内稳定性不足等问题,这限制了其临床转化应用。未来的研究应致力于优化合成工艺、提高水溶性以及增强在体内的稳定性和生物降解性,从而促进其在临床治疗中的广泛应用。

3 结论与展望

该综述系统总结了用于NIR-Ⅱ PTT的有机半导体小分子设计策略,归纳了其结构分类与性能优化路径,并重点展示了它们在深层组织治疗中所实现的突破性应用。具体而言,我们聚焦于有机半导体小分子结构设计如何实现吸收达到NIR-Ⅱ区域和提升光热转换效率以及治疗效果,并列举了适用于高效NIR-Ⅱ PTT的6类典型纳米材料结构。尽管NIR-Ⅱ光热剂已取得显著进展,但要推动其走向临床应用,仍面临诸多亟待解决的关键挑战,包括长期生物安全性、大规模可控合成与标准化疗效评估等核心问题。

(1)NIR-Ⅱ光热剂吸收峰问题:多数材料的吸收未能覆盖NIR-Ⅱ区域

当前报道的NIR-Ⅱ光热剂中,许多材料的最大吸收峰仍位于1000 nm以下,只有少数材料的吸收延伸至1000 nm以后的区域,表现为光谱拖尾[71]。这种光谱对接的不完美导致在NIR-Ⅱ 波长下光激发效率低,严重影响了其光热效率,限制了其在高性能PTT中的应用。此外,部分光热剂存在结构复杂和水溶性差的问题,给其生物应用带来了挑战。因此,未来研究应当聚焦于开发更有效的NIR-Ⅱ吸收材料,采用生物兼容性载体策略实现吸收波长的红移,并确保光热剂在生理条件下的光稳定性和结构完整性,以满足深层组织成像和实时诊断的需求。

(2)缺乏可激活的NIR-Ⅱ光热剂:传统光热剂的局限性

当前多数NIR-Ⅱ PTT体系仍依赖于传统“常开”型光热剂,缺乏对病灶微环境具有响应性的“可激活”型光热分子。为实现更精准的诊疗效果,未来应着力开发靶向或激活型NIR-Ⅱ光热剂,使其能够在特定病理区域选择性富集,从而最大限度降低对正常组织的非特异性作用。此类“开启式”纳米诊疗剂能够基于疾病标志物实现激活响应,有望推动PTT的个体化诊疗进程。

(3)靶向NIR-Ⅱ光热剂的开发

开发具有靶向功能的NIR-Ⅱ光热剂是提升其诊断与治疗精准度的重要方向。通过合理设计靶向配体,使光热剂能够特异性识别并结合病变区域,可显著提高其治疗效率,尤其在肿瘤等局部病灶的精准定位与干预中具有重要价值。因此,构建靶向型NIR-Ⅱ光热剂应成为未来研究的重点,为实现个性化与精准化医疗提供新型工具。

(4)光热效率(PCE)的提升需求

目前多数NIR-Ⅱ光热剂的光热转换效率仍处于较低水平,限制了其临床转化潜力。为满足实际治疗需求,亟须通过分子结构优化与能带调控策略提升其NIR-Ⅱ吸收能力与光热转化性能。高PCE不仅能增强治疗效果,还可拓展其在多种疾病模型中的应用范围,是推动其临床实用化的关键因素。

(5)长期毒性与可降解性:共轭分子光热剂的长期安全性问题

尽管现有NIR-Ⅱ光热剂已展示出初步的生物相容性,但其长期毒性尚未得到系统评估,尤其是在复杂临床环境下的安全性仍存隐忧。现有体系多基于共轭分子构建,普遍缺乏生物可降解性,易在肝、脾等器官中蓄积,潜在长期毒性不容忽视。因此,开发兼具高效代谢清除特性与良好生物可降解性的NIR-Ⅱ光热剂,是提升其临床适用性与安全性的关键路径。

(6)拓展分子框架结构:突破设计限制

目前可用于构建NIR-Ⅱ光热剂的分子骨架仍较为有限,尤其在吸收与发射波长超越1000 nm的长波区域,性能优良的体系更为稀缺。未来工作应聚焦于创新分子骨架的设计,通过结构扩展与电子性质调控实现吸收波长的进一步红移,以突破现有材料的光学性能局限,为高效治疗提供新一代材料基础。

(7)开发多功能光热平台:成像、光动力、化学等疗法的集成

构建集成像诊断与多种治疗模式于一体的多功能NIR-Ⅱ光热平台,是精准医学发展的重要趋势。通过将NIR-Ⅱ光热剂与光学成像、光动力治疗、声动力治疗、化学治疗等策略整合,可实现实时影像引导下的协同治疗,极大提升治疗的精准性与疗效。此类智能系统不仅顺应临床对无创、影像引导治疗手段的需求,更充分发挥NIR-Ⅱ光学窗口在组织穿透与散射抑制方面的独特优势,有望重塑精准诊疗的技术范式。

在过去的十年中,NIR-Ⅱ光响应OSSAs的研究取得了重大进展,其应用范围涵盖创伤性脑损伤评估、心血管疾病图谱绘制以及精准引导外科手术等领域。本综述旨在系统阐述开发NIR-Ⅱ OSSAs的分子设计策略,以加速PTT生物医学技术的创新发展。通过梳理当前研究进展与现存挑战,我们期望推动NIR-Ⅱ PTAs的创制,从而拓展无创诊断与靶向治疗技术的应用边界。

参考文献

[1]

Liu B L, Zhou H Y, Tan L C, Siu K T H, Guan X Y. Signal Transduct. Target. Ther., 2024, 9: 175.

[2]

Siegel R L, Giaquinto A N, Jemal A. CA: A Cancer J. Clin., 2024, 74(1): 12.

[3]

Liao Y, Wang D M, Gu C L, Wang X, Zhu S, Zheng Z Y, Zhang F Q, Yan J F, Gu Z J. Nat. Nanotechnol., 2024, 19(12): 1892.

[4]

Kuderer N M, Desai A, Lustberg M B, Lyman G H. Nat. Rev. Clin. Oncol., 2022, 19(11): 681.

[5]

Ding Y, Tong Z R, Jin L L, Ye B L, Zhou J, Sun Z Q, Yang H, Hong L J, Huang F H, Wang W L, Mao Z W. Adv. Mater., 2022, 34(7): 2106388.

[6]

Yang L Q, Shi P F, Zhao G C, Xu J, Peng W, Zhang J Y, Zhang G H, Wang X W, Dong Z, Chen F, Cui H J. Signal Transduct. Target. Ther., 2020, 5: 8.

[7]

Chu X J, Tian W T, Ning J Y, Xiao G, Zhou Y Q, Wang Z Q, Zhai Z F, Tanzhu G L, Yang J, Zhou R R. Signal Transduct. Target. Ther., 2024, 9: 170.

[8]

Debela D T, Muzazu S G, Heraro K D, Ndalama M T, Mesele B W, Haile D C, Kitui S K, Manyazewal T. SAGE Open Med., 2021, 9: 20503121211034366.

[9]

Du W, Chong Y Y, Hu X M, Wang Y F, Zhu Y, Chen J H, Li X X, Zhang Q, Wang G F, Jiang J, Liang G L. Adv. Funct. Mater., 2020, 30(5): 1908073.

[10]

Wang K Y, Xiang Y N, Pan W, Wang H Y, Li N, Tang B. Chem. Sci., 2020, 11(31): 8055.

[11]

Li D, He W, Lin X Y, Cui X D, Nagl S, Wu A R, Kwok R T K, Wu R H, Tang B Z. Aggregate, 2023, 4(6): e384.

[12]

Ai Y J, He M Q, Sun H, Jia X M, Wu L, Zhang X Y, Sun H B, Liang Q L. Adv. Mater., 2023, 35(23): 2302335.

[13]

Wang X H, Wang X Y, Jin S X, Muhammad N, Guo Z J. Chem. Rev., 2019, 119(2): 1138.

[14]

Chang R, Zou Q L, Zhao L Y, Liu Y M, Xing R R, Yan X H. Adv. Mater., 2022, 34(16): 2200139.

[15]

Zhen X, Pu K Y, Jiang X Q. Small, 2021, 17(6): 2004723.

[16]

Zhou C Y, Zhang L, Sun T, Zhang Y, Liu Y D, Gong M F, Xu Z S, Du M M, Liu Y, Liu G, Zhang D. Adv. Mater., 2021, 33(3): 2006532.

[17]

Zhao Y N, Zhao T Y, Cao Y N, Sun J, Zhou Q, Chen H Y, Guo S T, Wang Y F, Zhen Y H, Liang X J, Zhang S B. ACS Nano, 2021, 15(4): 6517.

[18]

Sun T T, Guo J X, Wen H, Pei Q, Wu Q H, Hao D Y, Dou C D, Xie Z G. Aggregate, 2023, 4(5): e362.

[19]

Xin H T, Lin Q W, Sun S M, Wang Y Y, Liu B, Wang W J, Mao Z W, Wang K N. Aggregate, 2025, 6(3): e709.

[20]

Chen P F, Qu F, Chen S Y, Li J W, Shen Q M, Sun P F, Fan Q L. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(52): 2208463.

[21]

Chen P F, Rong J, Chen K, Huang T, Shen Q M, Sun P F, Tang W W, Fan Q L. Angew. Chem. Int. Ed., 2025, 64(6): e202418081.

[22]

Liu Y J, Bhattarai P, Dai Z F, Chen X Y. Chem. Soc. Rev., 2019, 48(7): 2053.

[23]

Feng G X, Zhang G Q, Ding D. Chem. Soc. Rev., 2020, 49(22): 8179.

[24]

Wang B, Xu Y, Shao D H, Li L J, Ma Y Q, Li Y H, Zhu J W, Shi X C, Li W L. Front. Bioeng. Biotechnol., 2022, 10: 1047598.

[25]

Hu X M, Qin A C, Zhu C J, Mi J S, Chen Z J, Shao J Y, Li Z, Yang Z. FlexMat, 2026: flm2.70040.

[26]

Zhao X Z, Long S R, Li M L, Cao J F, Li Y C, Guo L Y, Sun W, Du J J, Fan J L, Peng X J. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(3): 1510.

[27]

Wu J Y, Pu K Y. Adv. Mater., 2024, 36: 2308924.

[28]

Liu Y Z, Ran X Y, Zhou D H, Zhang H, Chen Y J, Xu J X, Chen S Y, Kong Q Q, Yu X Q, Li K. Adv. Funct. Mater., 2024, 34(8): 2311365.

[29]

Hu X M, Zhang C, Lv J Q, Li R T, Qin A C, Zhu C J, Sun F W, Chen Z J, Teng S H, Lin H X, Yang Z, Huang W. CCS Chem., 2025, 7(9): 2643.

[30]

Zhao H, Wang Y, Chen Q, Liu Y, Gao Y J, Müllen K, Li S L, Narita A. Adv. Sci., 2024, 11(18): 2309131.

[31]

Li J G, Zhang Z J, Jiang S S, Kang M M, Wang D L, Li X, Huang P, Gao X K, Wang D, Tang B Z. Adv. Funct. Mater., 2024, 34(32): 2401627.

[32]

Zhu C J, Yu M D, Lv J Q, Sun F W, Qin A C, Chen Z J, Hu X M, Yang Z, Fang Z T. J. Nanobiotechnol., 2024, 22: 708.

[33]

Guo B, Feng G X, Manghnani P N, Cai X L, Liu J, Wu W B, Xu S D, Cheng X M, Teh C, Liu B. Small, 2016, 12(45): 6243.

[34]

Bao J S, Li Z Y, Wang D L, Wang J F, Huang G, Qian J L, Yang X Y, Duan P C, Zhang S, Bai F, Zhong Y. Adv. Healthc. Mater., 2025, 14(4): 2404262.

[35]

Ji A Y, Lou H Y, Qu C R, Lu W L, Hao Y F, Li J F, Wu Y Y, Chang T H, Chen H, Cheng Z. Nat. Commun., 2022, 13: 4979.

[36]

Li S L, Deng Q Y, Zhang Y C, Li X Z, Wen G H, Cui X, Wan Y P, Huang Y W, Chen J X, Liu Z H, Wang L D, Lee C S. Adv. Mater., 2020, 32(33): 2001146.

[37]

Chu Y Z, Sun P, Fan Q L. Prog. Chem., 2025, 37 (10):1555.

[38]

(储咏桢, 孙鹏飞, 范曲立. 化学进展, 2025, 37(10): 1555.)

[39]

Chen S Y, Pan Y H, Chen K, Chen P F, Shen Q M, Sun P F, Hu W B, Fan Q L. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(6): e202215372.

[40]

Hu X M, Chen Z J, Jin A J, Yang Z, Gan D Q, Wu A F, Ao H Y, Huang W, Fan Q L. Small, 2021, 17(12): 2007566.

[41]

Wang B, Hu X M, Sun F W, Yang Z, Huang W. Interdiscip. Med., 2023, 1: e20220010.

[42]

Wang X Q, Jiang Z Y, Liang Z L, Wang T Z, Chen Y C, Liu Z P. Sci. Adv., 2022, 8(48): eadd5660.

[43]

Fang Z J, Zhang J X, Shi Z X, Wang L, Liu Y, Wang J Q, Jiang J, Yang D, Bai H, Peng B, Wang H, Huang X, Li J, Li L, Huang W. Adv. Mater., 2023, 35(35): 2301901.

[44]

Zhang J J, Li Y J, Jiang M L, Qiu H Y, Li Y, Gu M E, Yin S C. ACS Biomater. Sci. Eng., 2023, 9(2): 821.

[45]

Fang Z J, Yu H, Wang L Q, Zeng Z H, Yue W Q, Lu X M, Li J. Dyes Pigm., 2026, 245: 113230.

[46]

Zhang X, Xi Z Y, Zhang D X, Xu L, Xue Y S, Jiang X D, Qin G W. Chin. Chem. Lett., 2026, 37(3): 111041.

[47]

Teng C C, Dang H P, Zhang S Z, Xu Y X, Yin D L, Yan L F. Acta Biomater., 2022, 154: 572.

[48]

Teng C C, Dang H P, Xu Y X, Yin D L, Yan L F. Adv. Healthc. Mater., 2023, 12(24): 2300541.

[49]

Zhao F, Zhang X M, Bai F, Lei S, He G, Huang P, Lin J. Adv. Mater., 2023, 35(22): 2208097.

[50]

Jiang S S, Li W Y, Li B H, Chen S, Lei S, Liu Y R, Lin J, Huang P. J. Med. Chem., 2025, 68(3): 3324.

[51]

Shi T C, Chen X, Li X L, University D P, Li X, Zhao Y, Zhang H Y, Han F P, Cai L H, Zhou X, Su Y, Sun W, Du J J, Fan J L, Peng X J. ACS Nano, 2025, 19(30): 27845.

[52]

Guan J, Liu C, Ji C D, Zhang W C, Fan Z Y, He P G, Ouyang Q H, Qin M, Yin M Z. Small, 2023, 19(19): 2300203.

[53]

Wu Z H, Peng M, Ji C D, Kardasis P, Tzourtzouklis I, Baumgarten M, Wu H, Basché T, Floudas G, Yin M Z, Müllen K. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(48): 26487.

[54]

Zhang G S, Si L L, Zhou F H, Song X F, Wang H M. Chem. Sci., 2026, 17(22): 11229.

[55]

Wang Y G, Xia G M, Wang J H, Wang M D, Guo W H, Tan M M, Si L L, Yang Y, Wang H, Wang H M. Sci. China Chem., 2024, 67(2): 612.

[56]

Gao H Q, Yao Y M, Li C, Zhang J T, Yu H Y, Yang X D, Shen J, Liu Q, Xu R T, Gao X K, Ding D. Angew. Chim. Int. Ed., 2024, 63(17): e202400372.

[57]

Liu H H, Wang X Y, Huang Y F, Li H H, Peng C Y, Yang H Z, Li J D, Hong H W, Lei Z, Zhang X F, Li Z J. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11(34): 30511.

[58]

Ma W, Sun R, Tang L G, Li Z B, Lin L, Mai Z Y, Chen G, Yu Z Q. Adv. Mater., 2023, 35(48): 2303149.

[59]

Kong X W, Liang J, Lu M, Zhang K X, Zhao E G, Kang X J, Wang G, Yu Q S, Gan Z H, Gu X G. Adv. Mater., 2024, 36(48): 2409041.

[60]

Sun P F, Qu F, Zhang C, Cheng P F, Li X Y, Shen Q M, Li D F, Fan Q L. Adv. Sci., 2022, 9(33): 2204718.

[61]

Chen P F, He L L, Chen K, Pan Q Y, Rong J, Mei Q B, Sun P F, Zhang C, Li D F. Biomaterials, 2025, 323: 123435.

[62]

Hu X M, Fang Z T, Zhu C J, Yang Y L, Yang Z, Huang W. Adv. Funct. Mater., 2024, 34(36): 2401325.

[63]

Hu X M, Mi J S, Qin A C, Zhu C J, Chen Z J, Yang Z, Huang W. Coord. Chem. Rev., 2025, 545: 216992.

[64]

Hu X M, Fang Z T, Sun F W, Zhu C J, Jia M X, Miao X F, Huang L T, Hu W B, Fan Q L, Yang Z, Huang W. Angew. Chim. Int. Ed., 2024, 63(15): e202401036.

[65]

Luo X F, Wang J Y, Wang C, Deng C, Xiao X W, Zheng Y X. FlexMat, 2025, 2(3): 303.

[66]

Wu J J, Yang Z, Jiao J M, Sun P F, Fan Q L, Huang W. Prog. Chem., 2017, 29(2): 216.

[67]

(吴锦钧, 杨震, 焦剑梅, 孙鹏飞, 范曲立, 黄维. 化学进展, 2017, 29(2): 216.)

[68]

Hu X M, Zhu C J, Sun F W, Chen Z J, Zou J H, Chen X Y, Yang Z. Adv. Mater., 2024, 36: 2304848.

[69]

Luo X, Yu J K, Tang H R, Cai H J, Xiong W, Zhang K, Huang F, Cao Y. FlexMat, 2024, 1(2): 105.

[70]

Zhang W S, Deng W X, Zhang H, Sun X L, Huang T, Wang W J, Sun P F, Fan Q L, Huang W. Biomaterials, 2020, 243: 119934.

[71]

Yao D F, Wang Y S, Zou R F, Bian K X, Liu P, Shen S Z, Yang W T, Zhang B B, Wang D B. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12(4): 4276.

[72]

Hu X M, Zhu C J, Qin A C, Chen Z J, Yang Z, Huang W. Chem. Mater., 2024, 36(20): 10088.

[73]

Wang J, Wu Z H, Ma X X, Huang Z H, Dong H R, Zhang J X, Liu X M, Zhang P F, Yao S H. Interdiscip. Med., 2025, 3: e20240053.

[1]
Liu B L, Zhou H Y, Tan L C, Siu K T H, Guan X Y. Signal Transduct. Target. Ther., 2024, 9: 175.
[2]
Siegel R L, Giaquinto A N, Jemal A. CA A Cancer J. Clin., 2024, 74(1): 12.
[3]
Liao Y, Wang D M, Gu C L, Wang X, Zhu S, Zheng Z Y, Zhang F Q, Yan J F, Gu Z J. Nat. Nanotechnol., 2024, 19(12): 1892.
[4]
Kuderer N M, Desai A, Lustberg M B, Lyman G H. Nat. Rev. Clin. Oncol., 2022, 19(11): 681.
[5]
Ding Y, Tong Z R, Jin L L, Ye B L, Zhou J, Sun Z Q, Yang H, Hong L J, Huang F H, Wang W L, Mao Z W. Adv. Mater., 2022, 34(7): 2106388.
[6]
Yang L Q, Shi P F, Zhao G C, Xu J, Peng W, Zhang J Y, Zhang G H, Wang X W, Dong Z, Chen F, Cui H J. Signal Transduct. Target. Ther., 2020, 5: 8.
[7]
Chu X J, Tian W T, Ning J Y, Xiao G, Zhou Y Q, Wang Z Q, Zhai Z F, Tanzhu G L, Yang J, Zhou R R. Signal Transduct. Target. Ther., 2024, 9: 170.
[8]
Debela D T, Muzazu S G, Heraro K D, Ndalama M T, Mesele B W, Haile D C, Kitui S K, Manyazewal T. SAGE Open Med., 2021, 9: 20503121211034366.
[9]
Du W, Chong Y Y, Hu X M, Wang Y F, Zhu Y, Chen J H, Li X X, Zhang Q, Wang G F, Jiang J, Liang G L. Adv. Funct. Mater., 2020, 30(5): 1908073.
[10]
Wang K Y, Xiang Y N, Pan W, Wang H Y, Li N, Tang B. Chem. Sci., 2020, 11(31): 8055.
[11]
Li D, He W, Lin X Y, Cui X D, Nagl S, Wu A R, Kwok R T K, Wu R H, Tang B Z. Aggregate, 2023, 4(6): e384.
[12]
Ai Y J, He M Q, Sun H, Jia X M, Wu L, Zhang X Y, Sun H B, Liang Q L. Adv. Mater., 2023, 35(23): 2302335.
[13]
Wang X H, Wang X Y, Jin S X, Muhammad N, Guo Z J. Chem. Rev., 2019, 119(2): 1138.
[14]
Chang R, Zou Q L, Zhao L Y, Liu Y M, Xing R R, Yan X H. Adv. Mater., 2022, 34(16): 2200139.
[15]
Zhen X, Pu K Y, Jiang X Q. Small, 2021, 17(6): 2004723.
[16]
Zhou C Y, Zhang L, Sun T, Zhang Y, Liu Y D, Gong M F, Xu Z S, Du M M, Liu Y, Liu G, Zhang D. Adv. Mater., 2021, 33(3): 2006532.
[17]
Zhao Y N, Zhao T Y, Cao Y N, Sun J, Zhou Q, Chen H Y, Guo S T, Wang Y F, Zhen Y H, Liang X J, Zhang S B. ACS Nano, 2021, 15(4): 6517.
[18]
Sun T T, Guo J X, Wen H, Pei Q, Wu Q H, Hao D Y, Dou C D, Xie Z G. Aggregate, 2023, 4(5): e362.
[19]
Xin H T, Lin Q W, Sun S M, Wang Y Y, Liu B, Wang W J, Mao Z W, Wang K N. Aggregate, 2025, 6(3): e709.
[20]
Chen P F, Qu F, Chen S Y, Li J W, Shen Q M, Sun P F, Fan Q L. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(52): 2208463.
[21]
Chen P F, Rong J, Chen K, Huang T, Shen Q M, Sun P F, Tang W W, Fan Q L. Angew. Chem. Int. Ed., 2025, 64(6): e202418081.
[22]
Liu Y J, Bhattarai P, Dai Z F, Chen X Y. Chem. Soc. Rev., 2019, 48(7): 2053.
[23]
Feng G X, Zhang G Q, Ding D. Chem. Soc. Rev., 2020, 49(22): 8179.
[24]
Wang B, Xu Y, Shao D H, Li L J, Ma Y Q, Li Y H, Zhu J W, Shi X C, Li W L. Front. Bioeng. Biotechnol., 2022, 10: 1047598.
[25]
Hu X M, Qin A C, Zhu C J, Mi J S, Chen Z J, Shao J Y, Li Z, Yang Z. FlexMat, 2026: flm2.70040.
[26]
Zhao X Z, Long S R, Li M L, Cao J F, Li Y C, Guo L Y, Sun W, Du J J, Fan J L, Peng X J. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(3): 1510.
[27]
Wu J Y, Pu K Y. Adv. Mater., 2024, 36: 2308924.
[28]
Liu Y Z, Ran X Y, Zhou D H, Zhang H, Chen Y J, Xu J X, Chen S Y, Kong Q Q, Yu X Q, Li K. Adv. Funct. Mater., 2024, 34(8): 2311365.
[29]
Hu X M, Zhang C, Lv J Q, Li R T, Qin A C, Zhu C J, Sun F W, Chen Z J, Teng S H, Lin H X, Yang Z, Huang W. CCS Chem., 2025, 7(9): 2643.
[30]
Zhao H, Wang Y, Chen Q, Liu Y, Gao Y J, Müllen K, Li S L, Narita A. Adv. Sci., 2024, 11(18): 2309131.
[31]
Li J G, Zhang Z J, Jiang S S, Kang M M, Wang D L, Li X, Huang P, Gao X K, Wang D, Tang B Z. Adv. Funct. Mater., 2024, 34(32): 2401627.
[32]
Zhu C J, Yu M D, Lv J Q, Sun F W, Qin A C, Chen Z J, Hu X M, Yang Z, Fang Z T. J. Nanobiotechnol., 2024, 22: 708.
[33]
Guo B, Feng G X, Manghnani P N, Cai X L, Liu J, Wu W B, Xu S D, Cheng X M, Teh C, Liu B. Small, 2016, 12(45): 6243.
[34]
Bao J S, Li Z Y, Wang D L, Wang J F, Huang G, Qian J L, Yang X Y, Duan P C, Zhang S, Bai F, Zhong Y. Adv. Healthc. Mater., 2025, 14(4): 2404262.
[35]
Ji A Y, Lou H Y, Qu C R, Lu W L, Hao Y F, Li J F, Wu Y Y, Chang T H, Chen H, Cheng Z. Nat. Commun., 2022, 13: 4979.
[36]
Li S L, Deng Q Y, Zhang Y C, Li X Z, Wen G H, Cui X, Wan Y P, Huang Y W, Chen J X, Liu Z H, Wang L D, Lee C S. Adv. Mater., 2020, 32(33): 2001146.
[37]
Chu Y Z, Sun P, Fan Q L. Prog. Chem., 2025, 37 (10):1555. (储咏桢, 孙鹏飞, 范曲立. 化学进展, 2025, 37( 10): 1555.)
[38]
Chen S Y, Pan Y H, Chen K, Chen P F, Shen Q M, Sun P F, Hu W B, Fan Q L. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62(6): e202215372.
[39]
Hu X M, Chen Z J, Jin A J, Yang Z, Gan D Q, Wu A F, Ao H Y, Huang W, Fan Q L. Small, 2021, 17(12): 2007566.
[40]
Wang B, Hu X M, Sun F W, Yang Z, Huang W. Interdiscip. Med., 2023, 1: e20220010.
[41]
Wang X Q, Jiang Z Y, Liang Z L, Wang T Z, Chen Y C, Liu Z P. Sci. Adv., 2022, 8(48): eadd5660.
[42]
Fang Z J, Zhang J X, Shi Z X, Wang L, Liu Y, Wang J Q, Jiang J, Yang D, Bai H, Peng B, Wang H, Huang X, Li J, Li L, Huang W. Adv. Mater., 2023, 35(35): 2301901.
[43]
Zhang J J, Li Y J, Jiang M L, Qiu H Y, Li Y, Gu M E, Yin S C. ACS Biomater. Sci. Eng., 2023, 9(2): 821.
[44]
Fang Z J, Yu H, Wang L Q, Zeng Z H, Yue W Q, Lu X M, Li J. Dyes Pigm., 2026, 245: 113230.
[45]
Zhang X, Xi Z Y, Zhang D X, Xu L, Xue Y S, Jiang X D, Qin G W. Chin. Chem. Lett., 2026, 37(3): 111041.
[46]
Teng C C, Dang H P, Zhang S Z, Xu Y X, Yin D L, Yan L F. Acta Biomater., 2022, 154: 572.
[47]
Teng C C, Dang H P, Xu Y X, Yin D L, Yan L F. Adv. Healthc. Mater., 2023, 12(24): 2300541.
[48]
Zhao F, Zhang X M, Bai F, Lei S, He G, Huang P, Lin J. Adv. Mater., 2023, 35(22): 2208097.
[49]
Jiang S S, University S, University S, Li W Y, University S, Li B H, University S, Chen S, University S, Lei S, University S, Liu Y R, University S, Lin J, University S, Huang P, University S. J. Med. Chem., 2025, 68(3): 3324.
[50]
Shi T C, Chen X, Li X L, University D P, Li X, Zhao Y, Zhang H Y, Han F P, Cai L H, Zhou X, Su Y, Sun W, Du J J, Fan J L, Peng X J. ACS Nano, 2025, 19(30): 27845.
[51]
Guan J, Liu C, Ji C D, Zhang W C, Fan Z Y, He P G, Ouyang Q H, Qin M, Yin M Z. Small, 2023, 19(19): 2300203.
[52]
Wu Z H, Peng M, Ji C D, Kardasis P, Tzourtzouklis I, Baumgarten M, Wu H, Basché T, Floudas G, Yin M Z, Müllen K. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(48): 26487.
[53]
Zhang G S, Si L L, Zhou F H, Song X F, Wang H M. Chem. Sci., 2026, 17(22): 11229.
[54]
Wang Y G, Xia G M, Wang J H, Wang M D, Guo W H, Tan M M, Si L L, Yang Y, Wang H, Wang H M. Sci. China Chem., 2024, 67(2): 612.
[55]
Gao H Q, Yao Y M, Li C, Zhang J T, Yu H Y, Yang X D, Shen J, Liu Q, Xu R T, Gao X K, Ding D. Angew. Chim. Int. Ed., 2024, 63(17): e202400372.
[56]
Liu H H, Wang X Y, Huang Y F, Li H H, Peng C Y, Yang H Z, Li J D, Hong H W, Lei Z, Zhang X F, Li Z J. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11(34): 30511.
[57]
Ma W, Sun R, Tang L G, Li Z B, Lin L, Mai Z Y, Chen G, Yu Z Q. Adv. Mater., 2023, 35(48): 2303149.
[58]
Kong X W, Liang J, Lu M, Zhang K X, Zhao E G, Kang X J, Wang G, Yu Q S, Gan Z H, Gu X G. Adv. Mater., 2024, 36(48): 2409041.
[59]
Sun P F, Qu F, Zhang C, Cheng P F, Li X Y, Shen Q M, Li D F, Fan Q L. Adv. Sci., 2022, 9(33): 2204718.
[60]
Chen P F, He L L, Chen K, Pan Q Y, Rong J, Mei Q B, Sun P F, Zhang C, Li D F. Biomaterials, 2025, 323: 123435.
[61]
Hu X M, Fang Z T, Zhu C J, Yang Y L, Yang Z, Huang W. Adv. Funct. Mater., 2024, 34(36): 2401325.
[62]
Hu X M, Mi J S, Qin A C, Zhu C J, Chen Z J, Yang Z, Huang W. Coord. Chem. Rev., 2025, 545: 216992.
[63]
Hu X M, Fang Z T, Sun F W, Zhu C J, Jia M X, Miao X F, Huang L T, Hu W B, Fan Q L, Yang Z, Huang W. Angew. Chim. Int. Ed., 2024, 63(15): e202401036.
[64]
Luo X F, Wang J Y, Wang C, Deng C, Xiao X W, Zheng Y X. FlexMat, 2025, 2(3): 303.
[65]
Wu J J, Yang Z, Jiao J M, Sun P F, Fan Q L, Huang W. Prog. Chem., 2017, 29(2): 216. (吴锦钧, 杨震, 焦剑梅, 孙鹏飞, 范曲立, 黄维. 化学进展, 2017, 29( 2): 216.)
[66]
Hu X M, Zhu C J, Sun F W, Chen Z J, Zou J H, Chen X Y, Yang Z. Adv. Mater., 2024, 36: 2304848.
[67]
Luo X, Yu J K, Tang H R, Cai H J, Xiong W, Zhang K, Huang F, Cao Y. FlexMat, 2024, 1(2): 105.
[68]
Zhang W S, Deng W X, Zhang H, Sun X L, Huang T, Wang W J, Sun P F, Fan Q L, Huang W. Biomaterials, 2020, 243: 119934.
[69]
Yao D F, Wang Y S, Zou R F, Bian K X, Liu P, Shen S Z, Yang W T, Zhang B B, Wang D B. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12(4): 4276.
[70]
Hu X M, Zhu C J, Qin A C, Chen Z J, Yang Z, Huang W. Chem. Mater., 2024, 36(20): 10088.
[71]
Wang J, Wu Z H, Ma X X, Huang Z H, Dong H R, Zhang J X, Liu X M, Zhang P F, Yao S H. Interdiscip. Med., 2025, 3: e20240053.

基金资助

国家自然科学基金项目(22465015)

国家自然科学基金项目(82302257)

江西省自然科学基金项目(20243BCE51136)

江西省自然科学基金项目(20232BAB203049)

江西省自然科学基金项目(20262BAC220060)

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