利用纳米结构驱动吲哚菁绿（ICG）形成二聚结构，构建出超稳定的光热诊疗纳米平台

光热治疗利用具有较高光热转换效率的光热剂在光照作用下产生热量，从而实现对癌细胞的针对性消融。由于光热治疗的作用机制并不依赖于氧气，因此对治疗肿瘤乏氧灶具有特别的优势。吲哚菁绿（Indocyanine Green，ICG）是当前唯一获得 FDA 批准的近红外光（NIR）吸收染料，并被广泛应用于生物光子学领域的研究。尽管ICG具有良好的生物相容性和NIR光吸收能力，但它在光照下的不稳定性限制了其在光热疗法中的应用。为了克服这一问题，多伦多大学瑪嘉烈公主癌症中心的郑岗团队和巴西圣保罗大学合作研制了一种二聚体吲哚菁绿（dICG）纳米结构（Nano-dICG），并首次披露了dICG作为一种有前景的光热剂。研究表明，ICG具有类似表面活性剂的功能，可以有效地稳定油滴形成的纳米乳液。在乳液界面，ICG自发地氧化二聚生成稳定的dICG二聚体，并能有序地排列聚集（J-聚集），从而导致吸收峰逐渐变窄、红移（780 nm → 894 nm）和增强，最终形成由纯dICG二聚体构成的J-聚集的成熟Nano-dICG纳米乳液。通过提高纳米乳液的贮存温度可以加速ICG自发二聚和J-聚集的动力学进程。

光热转换实验揭示Nano-dICG的光热转换效率显著优于ICG。例如，在NIR 光照下 (λ_{810 nm}；1 W/cm²；10 分钟)，Nano-dICG（3.9 µg/mL）的光热转换效率为42.1%，而ICG（3.9 µg/mL）的光热转换效率仅为20.8%。Nano-dICG的光稳定性也显著优于ICG。经过10分钟的光照（波长810 nm，光强1 W/cm²），Nano-dICG（156 µg/mL）无论处于其纳米结构完整或离散状态，只显示小于10% 的光吸收衰减，而同等浓度下的ICG则表现出超过40% 的吸收衰减。通过重复性光照实验（样品接受7次重复光照，每次光照条件0.65 W/cm²; 5 分钟）进一步的证实了Nano-dICG优越的光稳定性。ICG单体的光热有效性在两次光照后锐减，而Nano-dICG（无论处于纳米结构完整或离散状态）在7次循环光照中都能表现出稳定有效的光热效性。利用高效液相色谱对光照后的样品进行分析，进一步证实了dICG比ICG具有更强的抗光照分子稳定性。此外，将抗生素或药物加载到Nano-dICG的油滴内核中并不影响其独特的光学性能和结构，为其在药物输送方面开辟了新的应用前景。

Nano-dICG能够强烈吸收位于NIR 890 nm波长的光，并且能高效地将其转换为热能，使其成为一种理想的光声影像剂，并不受内源性信号的干扰。通过静脉注射到小鼠肿瘤模型，Nano-dICG能够在24小时内通过NIR (890 nm）的光声成像实时追踪其输送到小鼠肿瘤。在光声影像的指导下，作者对乳腺癌4T1原位肿瘤小鼠进行了光热治疗。Nano-dICG展现了优异的光热治疗效果，明显优于其他ICG对照组，同时显著延长了动物的生存期。这些研究结果表明，通过纳米结构调控ICG形成二聚体结构，可以制备出一种超稳定的光热诊疗纳米平台，从而提高ICG在临床光热治疗中的应用前景。

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Nanostructure-Driven Indocyanine Green Dimerization Generates Ultra-Stable Phototheranostics Nanoparticles  

Nahyun Kwon, Gabriel O. Jasinevicius, Giulia Kassab, Lili Ding, Jiachuan Bu, Letícia P. Martinelli, Vinicius G. Ferreira, Alexander Dhaliwal, Harley H.L. Chan, Yulin Mo, Vanderlei S. Bagnato, Cristina Kurachi, Juan Chen, Gang Zheng, Hilde H. Buzzá 

Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202305564