基于近红外II区荧光成像(NIR-II FL, 1000 - 1700 nm)的多模态癌症诊断技术已成为研究的一大热点。对于这些多模态探针而言，如何利好肿瘤微环境(TME)的特点来更好地诊断疾病，并集成有效的治疗手段来实现诊疗一体化仍然是一个很大的挑战。斯坦福大学程震教授和山西医科大学张瑞平教授设计了一种新型的可被TME激活的纳米系统(FMSNMnO2-BCQ)，它是一种可降解的硅基纳米平台，能够调节肿瘤内过氧化氢(H2O2)/谷胱甘肽(GSH)的比例，进而用于磁共振成像(MRI)/NIR-II FL成像和自增强的化学动力学治疗(CDT)。
实验制备了牛血清白蛋白(BSA)修饰的梭状介孔二氧化硅纳米颗粒(FMSN)，并将其作为NIR-II小分子(CQ4T)和MRI造影剂MnO2的载体。研究表明，BSA修饰有助于提高其生物相容性和增强NIR-II荧光。
实验结果表明，FMSNMnO2-BCQ在肿瘤内会逐步降解以释放MnO2和BCQ纳米颗粒。通过TME对MnO2的特异性降解，产生的Mn2 离子能够有效发挥类芬顿反应活性，与内源性H2O2反应以生成羟基自由基(•OH)，进而杀伤肿瘤细胞。与此同时，四硫键与MnO2也会发挥协同作用以消耗谷胱甘肽，从而进一步增强CDT的细胞杀伤效果。
Ziliang Zheng. et al. Biodegradable Silica-Based Nanotheranostics for Precise MRI/NIR-II Fluorescence Imaging and Self-Reinforcing Antitumor Therapy. Small. 2021
DOI: 10.1002/smll.202006508
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202006508
