ACS Nano:Fe/Mn双金属掺杂、ZIF-8包覆的发光纳米颗粒用于自增强NIR-II成像和催化治疗
柚子 柚子 2022-11-04

作为一种重要的光响应金属有机骨架(MOF),ZIF-8因其丰富的理化特性而在癌症诊疗领域中表现出了广阔的应用前景。然而,由于带隙较宽、对紫外光的特异性响应等原因,ZIF-8的光催化抗癌应用仍受到很大的限制。有鉴于此,哈尔滨工程大学杨飘萍教授、北京林业大学付玉杰教授和徐加廷教授开发了铁/锰双金属掺杂、ZIF-8包覆的镧系掺杂纳米颗粒(LDNPs)LDNPs@Fe/Mn-ZIF-8,并将其用于近红外二区(NIR-II)成像指导的协同光动力/化学动力学治疗(PDT/CDT)。

 

本文要点:

(1)实验通过在NaErF4:Tm核上包覆具有最佳Yb3+/Ce3+掺杂的活性壳层而制备得到LDNPs,其在近红外激光照射下能够实现双模态红色上转换(UC)和NIR-II下转换(DC)发射,。在最佳的掺杂浓度下,LDNPs的UC和DC NIR-II发射强度分别比纯核纳米颗粒提高了30.2和13.2倍,这也使得LDNPs@Fe/Mn-ZIF-8具有优异的UC介导的PDT和NIR-II光学成像能力。

(2)此外,Fe2+/Mn2+的双掺杂也能够显著降低ZIF-8光敏剂的带隙(5.1 eV到1.7 eV),使其激发阈值扩大到可见光区(650 nm)。因此,Fe/Mn-ZIF-8能够被UC光子有效激发,进而实现光催化驱动的PDT。此外,Fe/MnZIF-8也能够在肿瘤微环境中降解以释放Fe2+/Mn2+离子,进而通过类芬顿反应产生羟基自由基(·OH),实现CDT。与此同时,Fe/Mn-ZIF-8的降解也使得该纳米系统具有自增强的肿瘤NIR-II成像功能,能够为CDT/PDT提供精确的指导。

Chunsheng Li. et al. Fe/Mn Bimetal-Doped ZIF-8-Coated Luminescent Nanoparticles with Up/Downconversion Dual-Mode Emission for Tumor Self-Enhanced NIR-II Imaging and Catalytic Therapy. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c05152

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c05152


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