能帮医生“看清”并“烧掉”脑瘤的新型纳米探针

胶质母细胞瘤是一种恶性程度极高的脑肿瘤，手术切除是主要治疗手段，但因肿瘤边界难以识别，常导致切除不彻底、复发率高。现有荧光成像技术受限于组织穿透深度低、自发荧光干扰强、信号背景比差，且多数近红外二区（NIR-II，1000–1700 nm）探针斯托克斯位移小（激发与发射光易串扰）、聚集后发光弱、合成步骤繁琐。本研究创新性地采用无催化剂“点击-扭转”一锅法反应，以四氰基醌二甲烷（TCNQ）衍生物与含芘不对称炔烃为原料，一步合成出新型给体–π–受体（D-π-A）型聚集诱导发光（AIE）分子TNQ2。该分子结构高度扭曲，首次实现可见光激发（545 nm）到NIR-II发射（约1000 nm）的445纳米超大斯托克斯位移——这是迄今文献报道的最大值，从根本上避免了激发光与发射光重叠，大幅提升成像信噪比。进一步借助两亲性聚合物Pluronic P123调控自组装，TNQ2形成厚度仅14.3纳米、尺寸约160×110纳米的超薄二维纳米片（NSs），并有序堆叠为J-聚集体：吸收峰红移至725 nm，NIR-II荧光强度显著增强，有利于深层组织穿透与光能利用。经靶向肽Angiopep-2修饰后（Ang-TNQ2 NSs），该探针可高效穿越血脑屏障，精准富集于胶质瘤部位。在808 nm激光照射下，它同时激发三种效应：高灵敏NIR-II荧光成像（用于术中实时导航）、高效光热升温（转化效率20.4%）和强效活性氧（ROS）生成（单线态氧量子产率ΦΔ=0.61），实现‘看得清、切得准、清得净’的一体化诊疗。动物实验证实：术中NIR-II成像可清晰分辨肿瘤边界，指导精准切除；术后联合光疗可显著抑制残余肿瘤再生，将荷瘤小鼠中位生存期从29天（对照组）延长至51天。该工作不仅突破了NIR-II探针设计的多项瓶颈，更提供了一种简单、通用、安全的二维纳米诊疗平台，为脑肿瘤等中枢神经系统疾病的精准诊治开辟了新路径。