文献：NIR‐II Imaging‐Guided Mitochondrial‐Targeting Organic Nanoparticles for Multimodal Synergistic Tumor Therapy

文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202207995

作者：Sha Yang, Bin Sun, Fen Liu, Na Li, Minghui Wang, Peixian Wu, Gui-long Wu, Huilong Fang, Yuxuan He, Wei Zhou, Hao Xiao, Xiaofeng Tan, Li Tang, Shoujun Zhu, Qinglai Yang

相关产品：DSPE-SS-PEG-COOH（磷脂-二硫键-聚乙二醇-羧基）

原文摘要：

Effectively interfering energy metabolism in tumor cells and simultaneously activating the in vivo immune system to perform immune attacks are meaningful for tumor treatment. However, precisely targeted therapy is still a huge challenge. Herein, a mitochondrial-targeting phototheranostic system, FE-T nanoparticles (FE-T NPs) are developed to damage mitochondria in tumor cells and change the tumor immunosuppressive microenvironment. FE-T NPs are engineered by encapsulating the near-infrared (NIR) absorbed photosensitizer IR-FE-TPP within amphiphilic copolymer DSPE-SS-PEG-COOH for high-performing with simultaneous mitochondrial-targeting, near-infrared II (NIR-II) fluorescence imaging, and synchronous photothermal therapy (PTT) /photodynamic therapy (PDT) /immune therapy (IMT). In tumor treatment, the disulfide in the copolymer can be cleaved by excess intracellular glutathione (GSH) to release IR-FE-TPP and accumulate in mitochondria. After 808 nm irradiation, the mitochondrial localization of FE-T NPs generated reactive oxygen species (ROS), and hyperthermia, leading to mitochondrial dysfunction, photoinductive apoptosis, and immunogenic cell death (ICD). Notably, in situ enhanced PDT/PTT in vivo via mitochondrial-targeting with FE-T NPs boosts highly efficient ICD toward excellent antitumor immune response. FE-T NPs provide an effective mitochondrial-targeting phototheranostic nanoplatform for imaging-guided tumor therapy.

DSPE-SS-PEG-COOH：一种化学物质。DSPE 是 1,2 -二硬脂酰- sn -甘油- 3 -磷酸乙醇胺（1,2 - Distearoyl - sn - Glycero - 3 - Phosphoethanolamine）的缩写。它是一种磷脂，在脂质体等纳米化合物载体的构建中起关键作用，因为磷脂是生物膜的主要成分，能够赋予载体良好的生物相容性。“SS” 通常代表一种可断裂的二硫键（disulfide bond）。二硫键在氧化环境下比较稳定，但在还原性环境（如细胞内的某些区域）中可以发生断裂。这种可断裂的特性使得它在化合物递送等领域有特殊的应用，例如可以在细胞内特定环境下释放化合物。PEG 是聚乙二醇（Polyethylene glycol）的缩写。聚乙二醇具有良好的亲水性，可以增加材料的水溶性和稳定性。同时，它还能够减少蛋白质吸附和免疫原性，在化合物载体修饰中应用广，延长化合物的循环时间。COOH 代表羧基（carboxyl group），羧基是一种官能团，它使得该化合物具有酸性，可以参与化学反应，如与氨基等发生缩合反应，用于连接其他分子，例如可以与含有氨基的化合物分子连接，实现化合物的负载等功能。基于DSPE-SS-PEG-COOH的相关性能，介绍如下：

图：PEG-COOH结构式

DSPE-SS-PEG-COOH 溶液配制：称取一定量的 DSPE-SS-PEG-COOH，溶解在合适的有机溶剂中，利用磁力搅拌器充分搅拌，使其完全溶解形成均匀的溶液，记录溶液浓度备用。

Fe 前体溶液配制：根据目标纳米颗粒中铁的含量需求，称取相应质量的铁盐，溶解在适量去离子水中，可以适当加热并配合搅拌，加速溶解过程，制成一定浓度的铁前体溶液。同样地，对于含 T 元素的化合物，也按类似方法配制成合适浓度的溶液备用。

将配制好的 DSPE-SS-PEG-COOH 溶液缓慢加入到反应釜中。接着在持续搅拌的条件下，逐滴加入配制好的 Fe 前体溶液以及含 T 元素的溶液，控制滴加速度以维持反应体系的均匀性和稳定性，滴加完毕后继续搅拌一定时间，使各组分充分接触反应。根据目标 Fe-T 纳米颗粒的形成机制，调节反应条件，比如通过加热反应釜至合适温度，并在该温度下维持反应一段时间，促使 Fe、T 元素与 DSPE-SS-PEG-COOH 发生相互作用，逐步形成纳米颗粒结构。在此过程中，可通过观察溶液颜色、透明度等外观变化初步判断反应进展情况。

在反应进行期间，可以进行超声处理，帮助分散和促进反应均匀性，确保纳米颗粒能够均匀地生成。待反应达到设定时间后，停止加热，让反应体系自然冷却至室温。然后将反应混合液转移至离心管中，利用离心机进行离心分离，弃去上清液，收集底部沉淀的纳米颗粒粗产物。将收集到的纳米颗粒沉淀重新分散在合适的缓冲溶液中，转移至透析袋内，放入大量的透析外液中进行透析处理，定期更换透析外液，透析一定时间，去除未反应的原料、小分子杂质等，得到相对纯净的 Fe-T 纳米颗粒（Fe-T NPs）溶液。

结论：

该文献成功开发了一种基于DSPE-SS-PEG-COOH合成的靶向线粒体的光Treatment 系统FE-T纳米颗粒（FE-T NPs）。该物质具有线粒体靶向，FE-T NPs的线粒体定位产生活性氧（ROS）和热疗，导致线粒体功能障碍、光诱导Apoptosis 和免疫原性细胞die（ICD）。FE-T NPs为成像引导tumourTreatment 提供了有效的线粒体靶向光Treatment 纳米平台。