缺血性中風（IS）是由大腦缺氧和血液供應不足引起的，是全球死亡和嚴重長期殘疾的主要原因。目前，有效時間窗口內的溶栓已被認為是臨床IS治療的金標準，不幸的是，溶栓后會突然發生氧化應激，導致有毒的活性氧和氮物質（RONS）的釋放，從而惡化繼發性缺血再灌注（I/R）腦損傷，使近40%的幸存者致殘，值得注意的是，作為氧化應激的一種獨特成分，過氧亞硝酸鹽（ONOO-）與其他RONS相比顯示出超高的毒性，因為其對脂質、線粒體和DNA的破壞性硝化損傷。此外，損傷區ONOO−的微環境濃度與IS后的神經炎癥和神經毒性呈正相關。由此可見，副產物（尤其是ONOO-）對IS的治療有負面影響。因此，如何充分利用和消耗ONOO-是至關重要的臨床因素。

近日，來自深圳第二人民醫院的張麗蘋老師課題組在國際知名期刊《Applied Materials & Interfaces》上發表了題為“Near-Infrared Afterglow ONOO−?Triggered Nanoparticles for Real-Time Monitoring and Treatment of Early Ischemic Stroke”的文章,首次報道了一種通過NIR余輝開啟和激活，并用于IS協同治療的前體藥物。

圖.(A)BDP-4/Cur-CL NP的制造、藥物釋放和近紅外余輝發光的示意圖。（B）分子結構轉換協議。（C）用于IS的BDP-4/Cur-CL NPs示意圖。
 

作者設計了由BDP-4和Cur-CL單元組成的ONOO−激活的近紅外余輝圖像引導納米顆粒（命名為BDP-4/Cur-CL NPs）。該系統可以特異性和敏感性地評估內源性ONOO-水平，以揭示I/R腦損傷的進展，并動態監測姜黃素的釋放，以進行安全的IS治療。BDP-4/Cur-CL NPs表現出明亮的NIR余輝發光（*大增加732倍）、高靈敏度（檢測極限，LOD=82.67nM）、高能量轉移效率（94.6%）、深層組織穿透（20mm）以及突出的抗凋亡和抗炎作用。通過使用這種復雜的設計，BDP-4/Cur-CL NPs在小鼠體內I/R腦損傷的發生和發展過程中激活NIR余輝信號并提供三重功能:（i）準確區分i/R損傷和正常區域；（ii）內源性的實時報告病變區域的ONOO−水平；（iii）動態姜黃素釋放狀態的監測。此外BDP-4/Cur-CL NPs有效降低細胞凋亡，增強存活率，減輕神經炎癥，減少梗死體積和增強的卒中結果。

成功通過化學修飾來調節BODIPY的光物理性質和產生1O2的能力，從而優化其發光性能。由于BDP-4具有亮近紅外熒光發射，高的熒光量子產率，良好的1O2生成能力，為實現AIE長余輝在腦卒中的廣泛應用奠定了良好基礎。

（二）化學發光性質有機分子的制備及光物理性質研究

通過引入具有特異性ONOO−響應基元，實現對化學發光型探針的發光強度、發射波長、發光效率、發光時間和特異性響應性質的調控。之后，將其與姜黃素通過可響應性斷裂的化學鍵連接，設計合成出新穎的對ONOO−具有特異性選擇性啟亮功能的化學發光探針分子BDP-4/Cur-CL。在沒有ONOO-的情況下，余輝信號和姜黃素的釋放不會發生，但在ONOO−刺激下，亮度高達732倍，姜黃素的釋放率到達86%。BDP-4/Cur-CL NP表現出明亮的近紅外余輝發光（697nm）、極好的靈敏度（LOD=82.67nM）、高能量轉移效率（94.6%）、深組織穿透（20mm），有望為在腦卒中精準診療提供新材料和新思路。

（三）長余輝圖像引導納米粒子修復細胞的氧化應激損

通乳鐵蛋白和姜黃素修飾化學發光分子BDP-4/Cur-CL NPs實現對OGD/R處理HT22細胞高效清除自由基的同時，促進抗炎因子的表達, 減少氧化應激的產生，實現協同聯動，提高神經元修復效果。

（四）長余輝圖像引導納米粒子對小鼠缺血再灌注模型的診療評價

綜上，文章成功構建了ONOO-激活的具有IS早期診斷、實時報告、藥物追蹤和治療功能的BDP-4/Cur-CL NPs，并在體內實驗中獲得的激活的近紅外余輝信號具有三個功能:(i)即時準確區分損傷和正常區域，用于IS早期內源性ONOO−檢測;(ii)實時報告病變區域內源性ONOO-水平，監測IS的進化機制;(三)動態監測姜黃素的釋放狀態。所釋放的姜黃素類藥物能有效減少MCAO腦卒中小鼠的凋亡，提高存活率，減輕神經炎癥，減少腦組織損失，改善認知能力。文章為基于近紅外余輝的腦卒中治療藥物的開發提供了新的契機。

文章DOI：https://doi.org/10.1021/acsami.3c08033

配置推薦

本文中近紅外余輝發光測試使用卓立漢光公司的OmniFluo990穩態瞬態熒光光譜儀完成。OmniFluo990為模塊化搭建結構，通過搭配不同的光源、檢測器和各類附件，為紫外/可見/近紅外發光測試提供綜合解決方案，也為疾病的早期診療和藥物研發提供有利工具。。