近日，稀土功能材料及应用重点实验室田博士副教授与哈尔滨工程大学杨飘萍教授、新加坡南洋理工大学赵彦利教授合作在肿瘤光热治疗领域取得重要研究进展。相关成果以“Renal‐Clearable Nickel‐Doped Carbon Dots with Boosted Photothermal Conversion Efficiency for Multimodal Imaging‐Guided Cancer Therapy in the Second Near‐Infrared Biowindow”为题发表在《Advanced Functional Materials》期刊上。该杂志是材料和化学领域的旗舰期刊, 最新影响因子为16.836。这是我部门积极与国内外高校交流合作取得的又一项标志性成果，田博士副教授为论文第一作者。

光热疗法是利用光热剂吸收光产生局部热量来消融肿瘤细胞, 由于其具有无创、靶向性强和安全性高等优势, 被认为是一种有效的癌症治疗策略, 目前已在欧洲被批准用于临床应用。然而, 目前光热治疗中所用的光热剂仍存在缺陷和改善的空间：一是第一近红外(NIR I, 700-950 nm)光穿透组织的能力较低，导致治疗效果不理想; 二是纳米级光热剂在体内的累积会造成潜在的生物安全风险。针对这些问题, 田博士等研究人员开发了具有肾脏可清除和显著NIR-II吸收能力的镍掺杂碳点(Ni-CDs), 并用于NIR‐II(1064 nm)生物窗口中光声/核磁共振/荧光多模态成像指导的肿瘤光热治疗。

在这项研究中，作者采用简便的一步水热法成功开发了镍掺杂碳点（Ni-CDs）。Ni-CDs具有超小尺寸(4.6 nm), 优异的水溶性/分散性, 良好的生物相容性和较高的光稳定性。并且在NIR-II区的光热转换效率高达76.1％。而且, 所制备Ni-CDs可以通过肾代谢以尿液的方式从体内排出, 大大降低了其长期生物毒性。这种简单而灵活的策略为设计和开发新型多功能光热剂提供了思路, 在肿瘤临床光热治疗中具有要的应用价值。

该工作得到国家自然科学基金、河南省稀土功能材料重点实验室及河南省生物医用纳米材料国际联合实验室的大力支持。论文链接：（Adv. Funct. Mater. 2021, 20210054. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100549）。