光声成像是一种新型的生物医学成像仪器，随着研究的深入目前已经应用于多种活体疾病的无创诊断中。近年来，近红外一区（NIR-Ⅰ，650-900 nm），已经被广泛应用于体内以及体外的光声成像（Photoacoustic Imaging, PA）中。然而，由于皮肤组织在NIR-Ⅰ具有较强的吸收，这会极大影响光声成像的成像深度以及准确度。近红外二区（NIR-Ⅱ，950-1700 nm）由于组织吸收较低，产生的背景干扰信号较低，因此NIR-Ⅱ光声成像穿透深度更深。除了发展具有高信背比的NIR-Ⅱ光声造影剂外，还需要提高光声成像造影剂在肿瘤部位的积累和穿透深度。然而，到目前为止，大多数纳米材料通过被动运输进入肿瘤部位。这也导致了传统光声成像造影剂在肿瘤部位的穿透深度较浅。因此，亟待开发一种新型的可移动式光声纳米探针，其能通过光声成像来提供肿瘤深层部位的详细信息。
福州大学杨黄浩教授和宋继彬教授课题组团队成功合成了超声驱动型装载有声敏剂AIPH的不对称结构Au NR-mSiO2/AIPH纳米马达用于深部肿瘤NIR-Ⅱ PA成像和声动力-气体联合治疗（图1）。超声刺激下，AIPH会分解生成烷基自由基以及氮气。一方面，氮气驱动纳米马达实现主动运动，从而实现纳米马达在肿瘤部位深层渗透。同时，金纳米棒所提供的NIR-Ⅱ PA成像信息可以实时监测肿瘤内纳米马达的运动情况，并提供肿瘤深层部位详细信息。另一方面，超声刺激AIPH产生的烷基自由基以及氮气可用于癌症治疗中，从而实现NIR-Ⅱ PA成像引导下对深层肿瘤进行治疗，相关研究成果发表在Sci. China Chem. 2021, DOI :10.1007/s11426-021-1070-6。
图1 Au NR-mSiO2/AIPH纳米马达的制备及其在肿瘤深层光声成像与治疗的应用示意图