眾所周知，納米**的給藥過程包括循環、積累、滲透、內吞、**釋放等幾個步驟，每一步的低效直接限制了**效果。同時，納米**的長效血液循環和深層滲透仍然是需要解決的關鍵問題，它們通常受納米**尺寸和形態的影響。雖然蠕蟲狀納米**比球形納米**有長循環優勢，由于組織液壓高和**部位血管的缺乏，蠕蟲狀納米**難以實現深層滲透。因此，開發納米**原位形態轉化策略以改善血液循環并同時實現深層滲透具有重要意義。

近年來，BODIPY類染料因其**的光學性能和良好的生理穩定性，在光熱療法和光動力療法中得到廣泛的應用。在我們之前的研究中，雖然發現了一類兩親性的aza-BODIPY體系在受熱條件下可以由熱力學穩定的纖維狀聚集體轉變為亞穩態的球形納米顆粒，但是此種獨特的材料性質尚未在生物醫學方面得到應用。本研究中充分利用了兩親性aza-BODIPY體系的上述特性開展研究，并通過PA成像監測其形態轉變并檢測了納米聚集體在體內的原位光熱致雙態轉化過程。

基于此，國家納米科學中心的王浩研究員、喬增瑩特聘研究員團隊和天津大學的陳志堅教授（共同通訊作者）聯合報道了一類基于兩親性BF₂-氮雜氟硼二吡咯（aza-BODIPY）的納米聚集體，該聚集體可通過近紅外（NIR）激光調控形態的轉化，從而在體內同時實現了長時間血液循環和**的深層滲透。當溫度升高時，具有較長血液循環時間的aza-BODIPY-1分子的蠕蟲狀納米纖維狀（1-NFs）聚集體可以轉變為球形納米顆粒（1-NPs），有利于增加在實體瘤中的滲透。其次，納米纖維J-聚集體在NIR光譜范圍內具有非常窄的吸收帶，因此它們具有理想的光熱性能。通過655 nm激光照射，光熱效應可導致局部溫度升高到約48 ℃，從而實現1-NFs向1-NPs的相變。第三，通過光聲（PA）成像可以實時監測聚集的形態轉變。通過監測特定波長下PA信號的變化，可以追蹤納米材料的體內相變過程。研究表明，基于兩親性aza-BODIPY分子的納米聚集體通過原位形態轉變同時實現了體內長血液循環和**深層滲透，從而增強了抗**效果。該研究成果以“Near-Infrared Laser-Triggered In Situ Dimorphic Transformation of BF₂-Azadipyrromethene Nanoaggregates for Enhanced Solid Tumor Penetration”為題發表在國際**期刊ACS Nano上。

綜上所述，作者利用纖維的aza-BODIPY聚集體（1-NFs）及其原位NIR觸發的1-NFs向球形納米顆粒1-NPs的轉化，同時實現了長血液循環和**穿透能力增強。1-NFs在體內的血液循環時間較長，是球形1-NPs的7.6倍。在**部位積累后，1-NFs在NIR激光照射下轉化為1-NPs。由于其固有的光熱特性，生成的1-NPs深入實體**后，通過光熱效應可以******生長。通過PA成像實時監測PA信號在特定波長的變化，成功監測了1-NFs到1-NPs的體內形態轉化過程。因此，以雙聚集為特征的aza-BODIPY-1聚集體在NIR激光輻射下的原位形態轉化，為長效血循環和**深層滲透提供了一種有**應用前景的策略。

文獻鏈接：

Near-Infrared Laser-Triggered In Situ Dimorphic Transformation of BF₂-Azadipyrromethene Nanoaggregates for Enhanced Solid Tumor Penetration（ACS Nano, 2020, DOI: 10.1021/acsnano.0c00118）

王浩, 博士生導師，德國洪堡學者，中科院百人計劃研究員，國家杰出青年基金獲得者。2000年畢業于南開大學化學系，并被保送南開大學化學系直接攻讀博士學位，從事超分子自組裝體系的構筑及其功能的研究，2005年獲得博士學位。同年獲得德國洪堡獎學金，在德國維爾茨堡大學（University of Wurzburg）進行可控組裝光學活性分子研究。2007年在美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）醫學院和加州納米系統研究院（CNSI）進行博士后研究，主要從事納米材料的制備與表征及其在**癥診斷與**中的應用。2011年受聘于國家納米科學中心，中科院納米生物效應與安全性重點實驗室。主要從事體內自組裝高分子生物醫用材料、納米生物材料、**載體及其在疾病診療中的應用研究。發表Nature Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等論文100余篇，出版專著“In vivo self-assembly nanotechnology for biomedical applications”(Springer publisher)' ，參編5部專著章節，申請美國專利3項，國內專利15項。目前作為項目和課題負責人承擔了國家重點基礎研究發展計劃（973），中科院海外引進杰出人才計劃， 國家自然科學基金項目和北京市科委項目等。

喬增瑩簡介：理學博士，國家納米科學中心，特聘研究員，中國科學院青促會會員，北京市科技新星。2007年畢業于山東大學化學**，獲得學士學位。2012年在北京大學高分子化學與物理**獲得理學博士學位。2012至今在國家納米科學中心任助理研究員、副研究員及特聘研究員。2018年-2019年在美國布蘭迪斯大學進行訪學。目前主要從事新型多肽聚合物及其體內自組裝方面的研究。共發表SCI論文50余篇，其中以作者身份在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nano Lett.等期刊上發表文章20余篇。

陳志堅簡介：天津大學化工學院教授，博士生導師， 1996年學士畢業于北京大學化學系，1999年碩士畢業于中國科學院感光化學研究所， 2006年博士畢業于德國維爾茨堡大學(Universit?t Würzburg)有機化學研究所， 2006-2008年于美國羅切斯特大學(University of Rochester)化學工程系從事博士后研究工作，2009年任教于天津大學化工學院，目前主要研究方向包括有機功能分子的合成與自組裝、分子聚集體、納米材料、超分子聚合物等。