近年来，分级光动力疗法（fPDT）被开发出来用于来进一步提高治疗的安全性和有效性，分级光动力疗法类似于临床分级放射疗法，在肿瘤区域中进行明暗间隔的多次照明以达到更好的治疗效果。不幸的是，由于肿瘤血管的缺乏和组织结构的异常，大多数肿瘤是乏氧的，而PDT可以进一步降低肿瘤部位的氧气浓度。在fPDT中，在进行第一次PDT后，肿瘤脉管系统可能会受到严重损伤或破坏，从而在随后的组分中很难使肿瘤部位再氧化，这极大地限制了fPDT的抗肿瘤效率。

图1. 多功能纳米粒子的合成及其四管齐下式的治疗方案

针对分级光动力治疗的这一自我限制，近日，南京大学蒋锡群教授提出了一种多功能的纳米体系。该体系不仅能通过原位氧供给和微环境调控的协同作用来改善肿瘤乏氧以克服分级光动力治疗过程中的自我限制，而且还可以在进行光动力的同时实现肿瘤组织氧含量的实时监测，为光动力治疗的方案提供指导（图1）。
实验表明该纳米系统可以在细胞层面实现光动力治疗过程前后氧含量变化的监测，同时在乏氧条件下进行激光照射同样可以产生单线态氧，杀死肿瘤细胞（图2）。

图2. 体外氧含量监测与单线态氧的产生

体内实验表明，单纯的原位氧供给策略在多次激光照射后由于血管的破坏造成其改善肿瘤乏氧能力逐渐减弱，而与微环境调控剂的协同作用可以舒张血管进一步提高肿瘤组织氧含量，为光动力治疗提供足够的“燃料”（氧气），而该纳米系统也可以对分级光动力治疗过程前后的氧含量变化进行实时监测（图3）。最后，肿瘤乏氧的进一步缓解增加了分级光动力治疗的疗效。

图3. 肿瘤氧含量的实时监测与微环境调控

相关论文发表在Nano Letters上，南京大学博士研究生李成、暨南大学郑先创教授和南京大学陈伟芝副研究员为文章的共同第一作者，蒋锡群教授为通讯作者。

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