肿瘤微环境产生的内源光（包括化学发光和生物发光）能够克服外源光激发的组织穿透能力弱的局限性，是一种非常有前景的刺激体，被广泛地应用于深部活体生物成像和药物可控缓释等研究领域。

金纳米颗粒是一种很有应用潜力的光热治疗剂。一般直径大于50nm的纳米球才能有较强的近红外吸收从而适用于光声成像和光热治疗（PTT）。然而，大量研究表明尺寸较小的颗粒更适合于肿瘤的诊断与治疗。为了克服上述矛盾，实现小尺寸纳米金在肿瘤的选择性聚集或自组装有望提高纳米金的诊疗效果。

近日，苏州大学的史海斌教授提出一种新的策略——利用肿瘤微环境中高浓度过氧化氢引发纳米金产生内源化学发光，从而触发纳米金肿瘤内选择性聚集，同时激活纳米金的光声成像与光热治疗功能。

本工作中通过将2,5-二苯基四唑(Tz)和甲基丙烯酸(Ma)分别偶联于纳米金表面，成功制备了两种纳米金颗粒，即tAuNP和mAuNP。进一步利用静电作用将化学发光底物鲁米诺（Luminol）吸附在mAuNP上得到在H₂O₂催化下可产生内源化学发光的mAuNP/Lu纳米粒子。借助四唑/烯烃间的“光点击”环加成反应，实现了纳米金在肿瘤微环境的选择性聚集。

体外实验结果显示，纳米金mAuNP/Lu在H₂O₂的作用下可以产生强的化学发光，进而触发tAuNP和mAuNP/Lu（t&mAuNP/Lu）发生光交联，形成金纳米聚集体，产生强烈的表面等离子体共振（LSPR）效应，具有激活性光声成像和光热治疗功能。

最后，小鼠乳腺癌肿瘤模型实验证实，将t&mAuNP/Lu纳米体系经尾静脉注射入小鼠体内后，纳米金可选择性在肿瘤病灶部位富集并在内源产生的化学发光的引发下形成聚集体，可显著增强纳米金在肿瘤的积聚与滞留，有效提高在体肿瘤的光声成像与光热治疗效果。总之，该研究中所提出的内源化学发光触发的纳米金聚集策略，能够克服外源光组织穿透力有限的不足，有望为肿瘤精确诊治的实现提供新方案。

论文信息：

Aggregation of Gold Nanoparticles Triggered by Hydrogen Peroxide (H2O2)-initiated Chemiluminescence for Activated Tumor Theranostics

Qiulian Mao,Jing Fang,Anna Wang,Yuqi Zhang,Chaoxiang Cui,Shuyue Ye,Yan Zhao,Yali Feng,Jiachen Li,Haibin Shi

该项研究得到了国家自然科学基金、教育部、中央高校基本科研业务费和广州市“珠江科技新星”等项目的资金资助。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202109863