近年来,有机自由基因其独特的开放壳层电子结构,在近红外二区(NIR-II)生物成像及光/声动力肿瘤治疗等领域展现出巨大应用潜力。然而,开放壳层电子结构也赋予其较高的化学活性,使自由基极易发生光漂白和降解,稳定性不足成为制约其生物医学应用的关键瓶颈,一直是有机自由基光诊疗材料设计面临的重要科学挑战。
针对上述挑战,李盛亮教授团队联合吉林大学李峰教授、澳门大学魏金超教授,提出了一种对称双受体工程策略,通过在开放壳层供体-受体自由基中引入双吸电子受体单元,有效增强电子离域并稳定自由基电子结构,在显著提升自由基光稳定性的同时保持优异的光物理性能。基于该策略构筑的NTM-2自由基较传统体系实现了约13倍的光稳定性提升,并兼具近红外二区荧光发射、高效光热转换以及I型活性氧产生能力。进一步构建的纳米颗粒不仅能够实现高分辨率NIR-II血管及肿瘤成像,还可在808 nm激光照射下诱导线粒体功能障碍和免疫原性细胞死亡,激活T细胞相关免疫反应,实现高效光动力/光热协同免疫治疗。此外,该自由基体系在超声激发下同样能够高效产生I型ROS,实现氧依赖性较低的声动力治疗,在乳腺癌模型中实现明显的肿瘤消融,并有效抑制肺转移,为稳定有机自由基在近红外诊疗一体化及免疫治疗中的应用提供了新的设计策略。

近年来,苏州大学李盛亮教授团队在近红外光学诊疗领域取得多项进展,通过开发一系列高性能近红外诊疗分子,为肿瘤精准诊疗一体化提供了关键理论基础和材料支撑。(Sci. Adv.2025,11, eadx4850;Adv. Mater.2025,37, 2417085;Adv. Mater.2025,37, 202501919; Angew. Chem. Int. Ed. 2026,65, e7337664;Angew. Chem. Int. Ed.2025,64, e202425309)。在此基础上,团队首次将对称双受体工程引入有机自由基设计,创新性揭示了电子离域调控在同步提升自由基稳定性与诊疗性能中的关键作用,为开发高稳定、高性能有机自由基诊疗材料提供了新的设计范式。相关成果以题为《Superior Stable NIR-II Emissive Radicals Enabled by a Symmetric Dual-Acceptor Engineering for Immunogenic Sono/Photodynamic Theranostics》发表于《Journal of the American Chemical Society》。
本研究由苏州大学药学院硕士魏谣作为第一作者完成,李盛亮教授,李峰教授,魏金超教授为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省卫生健康创新团队、江苏省双创团队、江苏省高等学校优势学科(PAPD)及苏州市脑疾病诊断与治疗国际联合实验室等多个国家级及省市级项目的资助。
论文信息:
Yao Wei,† Chengyuan Zhao,† Lijun Kan, Ning Li, Wenchang Xu, Zhiqian Chen, Chunxiao Wu, Yu Wang, Yijian Gao, Yuliang Yang, Yu Luo, Jinchao Wei,* Feng Li,* and Shengliang Li*, Superior Stable NIR-II Emissive Radicals Enabled by a Symmetric Dual-Acceptor Engineering for Immunogenic Sono/Photodynamic Theranostics.Journal of the American Chemical Society 2026, 148 (24), 24808-24821.DOI: 10.1021/jacs.6c01896
链接:https://doi.org/10.1021/jacs.6c01896
论文作者
1.通讯作者

李盛亮,苏州大学特聘教授,博士生导师。研究兴趣主要聚焦于生物光子学与纳米医学范畴,发展光热磁技术实现精准与高效低毒的重大疾病治疗、生物成像和生物活性调控。入选国家级青年人才、江苏省杰出青年基金、江苏特聘教授(重点资助)、姑苏创新青年领军人才等国家及省市项目。近年来发表高水平SCI论文90余篇,其中包括以第一或通讯作者在Sci. Adv., Adv. Mater., Angew. Chem. In. Ed., ACS Nano等国际权威刊物上发表的论文60余篇,其中ESI高被引论文7篇。获授权PCT国际专利4项、中国专利4项,参与撰写2本纳米领域书籍。同时长期担任Angew. Chem. In. Ed., Adv. Mater., ACS Nano, Adv. Funct. Mater.等30余个国际期刊的独立审稿人。主要研究方向:光学药物、探针以及药物递送。
2.第一作者

魏谣,苏州大学药学院2022级硕士,主要研究方向聚焦有机光/声动力诊疗药物的设计与应用。目前已在J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater.,ACS Nano., Adv. Funct. Mater.等SCI期刊发表SCI论文4篇。