热点速递 | NIR-II发光纳米材料研究进展，解锁生物医学新应用

       近红外二区（NIR-II，1000-1700 nm）区域有优越的组织穿透深度、减少的光子散射以及最小的自荧光等优势，这些优势使NIR-II成为生物成像、光热治疗（PTT）和光动力治疗（PDT）的理想光谱范围。

       各种纳米材料，包括金属基配合物、有机染料和碳基材料，已被设计用于作为高效的NIR-II剂以增强生物医学应用。其中，介孔硅纳米颗粒（MSNs）由于其可调孔隙率、高表面面积和生物相容性，已成为多功能纳米平台。MSNs可以通过不同的功能材料进行修饰，例如，光致发光配合物、有机染料和金属纳米团簇，以优化光热转换效率和成像能力。它们的负载治疗剂的能力还使控制药物释放和联合癌症治疗成为可能。

       此外，结合纳米碳材料（例如富勒烯、碳纳米管）和金属纳米颗粒的混合MSN系统已被探索以增强稳定性和生物利用度。尽管它们具有巨大的潜力，但长期生物相容性、清除机制和精确靶向等挑战仍然是临床转化中的关键障碍。未来的研究应重点开发下一代基于MSN的纳米复合材料，例如MSN-氧化石墨烯、MSN-富勒烯、MSN-碳纳米管、MSN-量子点，以克服这些局限性。和MSN金属纳米颗粒。这些进展将为提高治疗效果和更广泛的应用铺平道路。 

图1：示意图

NIR-II发光纳米材料，开启生物医学新大门

       在生物医学成像领域，近红外二区（NIR-II，1000 - 1700 nm）发光纳米材料凭借其独特优势，成为研究热点。相较于传统近红外一区成像，NIR-II成像能实现更深组织穿透、更低自发荧光干扰以及更高空间分辨率 ，宛如为生物医学观察装上了“透 视眼”，让我们能更清晰地洞察生物体内微观世界。

镧系配合物：发光性能的“魔法师”

       文章中重点提及镧系配合物，其在NIR-II发光纳米材料中表现卓越。镧系元素独特的电子结构，使其具备丰富的能级跃迁特性。通过巧妙的配体设计和合成方法优化，可精准调控镧系配合物发光波长、强度和寿命 。比如，在某些研究中，特定的镧系配合物被用于肿瘤成像，能敏锐地捕捉到肿瘤细胞的踪迹，哪怕肿瘤处于身体较深部位，也能让其“无所遁形”，为肿瘤早期诊断提供有力工具。

图2：小鼠肿瘤和瘤旁血管的多通道成像以及小鼠下腹部淋巴系统的多通道成像

功能化介孔硅纳米颗粒（MSNs）：药物递送的“智能快递员”

       功能化介孔硅纳米颗粒同样大放异彩。MSNs拥有高比表面积、可调节孔径和良好生物相容性 ，就像一个个微型“储物仓”。在生物医学应用里，它能装载各类药物、生物分子，实现高效的靶向递送。当表面修饰上对肿瘤细胞有特异性识别能力的基团后，精准地把药物送到肿瘤细胞身边，提高治疗效果的同时，减少对正常组织的伤害 。

生物医学应用：点亮生命科学研究灯塔

       在生物医学应用方面，NIR-II发光纳米材料涵盖从疾病诊断到治疗的多个环节。在诊断上，实现对肿瘤、心血管疾病等精准成像，帮助医生更早、更准地发现疾病；在治疗中，可作为光热治疗、光动力治疗的关键材料，借助近红外光激发，产生热量或活性氧，消灭病变细胞 。此外，还能用于生物分子检测、细胞追踪等基础研究，助力我们深入了解生命奥秘。