近日，沈阳药科大学侯晓虹教授课题组在国际权威期刊Chemical Engineering Journal（中科院1区，IF=13.4）发表题为“A multifunctional ROS cascade nanoplatform enables common prosperity of O₂ and H₂O₂ for magnetic targeting and fluorescence imaging-guided photodynamic/chemodynamic therapy”的研究成果，为肿瘤的精确和放大治疗提供了新策略。我校2022级硕士研究生贾林山为论文第一作者，侯晓虹教授为通讯作者，沈阳药科大学为唯一通讯单位。

涉及活性氧（ROS）的光动力疗法（PDT）与化学动力疗法（CDT）作为两种重要的肿瘤治疗策略，分别通过光敏剂（PS）介导的单线态氧（¹O₂）生成和芬顿反应驱动的羟基自由基（·OH）产生实现肿瘤细胞的有效杀伤。然而，PDT与CDT在很大程度上受到肿瘤微环境（TME）中氧底物（O₂和H₂O₂）缺乏的限制，且这两种疗法的生物安全性和有效性也受到靶向性差和治疗不精准的限制。

为解决上述问题，研究团队构建了一个“All-in-One”多功能ROS级联纳米平台（Fe3O4@PCN-224@CaO2-ABDA NPs，FPCA NPs）用于乳腺癌治疗。该平台由光敏卟啉基金属有机骨架（PCN-224）、磁靶向芬顿催化剂Fe₃O₄、氧底物补充剂CaO₂和¹O₂探针9,10-蒽二基-双（亚甲基）二丙二酸（ABDA）组成，可在TME中同时补充O₂和H₂O₂，以实现磁靶向和荧光成像引导的PDT/CDT联合放大疗法。研究发现，负载有CaO₂的纳米平台具有更低的单线态-三重态间隙（ΔEST）而可以产生更多的¹O₂。体内外研究表明，磁场作用下FPCA NPs可在8 h内迅速富集于肿瘤部位，并响应弱酸性TME快速产生O₂和H₂O₂，促进¹O₂和·OH的产生，实现对4T1荷瘤小鼠的PDT/CDT双重放大联合治疗。更重要的是，FPCA NPs中的PCN-224和¹O₂探针ABDA的荧光可以报告纳米平台的位置，并实时监测治疗过程中产生的¹O₂，从而优化治疗过程中的光敏剂剂量和激光辐照时间，确保了纳米平台的生物安全性。总之，构建的ROS级联纳米平台为肿瘤影像学和联合治疗效果的放大策略提供了一个治疗诊断学的范式；¹O₂检测的概念使得PDT治疗方案的优化和生物安全性评价成为可能，或将推动未来精准医疗和个性化治疗的发展。

该项目得到了国家自然科学基金项目（No. 82273898）的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.160178