近日，我院耿弼江副研究员在Nature子刊《Nature Communications》上发表题为“D-π-A sensitized carbon dots as long-lived type-I/II photosensitizers for NIR-excited hypoxia-regulated photodynamic therapy”的研究论文。

光动力治疗（PDT）凭借其非侵入性、时空可控和免疫激活等优势，在肿瘤治疗领域展现出巨大潜力。然而，传统光敏剂普遍面临激发波长短、三重态寿命短、依赖氧气产生单线态氧等瓶颈，导致其在乏氧肿瘤微环境中的疗效严重受限。此外，如何实现单一近红外激光激发下的I/II型双模式PDT与温和光热治疗（PTT）的协同，同时避免对正常组织的热损伤，是当前PDT领域亟待解决的关键科学问题。

针对上述挑战，潘登余/耿弼江研究团队发展了一种二元前体工程策略，通过精准调控碳点的给体-π-受体（D-π-A）构型，以酚羟基为富电子给体、吡啶氮为吸电子受体，构筑了具有超长三重态寿命（36.2 ms）的近红外响应型I/II双模式光敏剂（P-CDs）。理论计算与实验结果表明，D-π-A结构诱导的分子内电荷转移态极大促进了系间窜越，缩小了单重态-三重态能隙，从而实现了高效的单线态氧（¹O₂）和超氧阴离子自由基（O₂^•ˉ）生成。与此同时，P-CDs表现出温和的光热转换效率（32.2%），可在低功率密度（0.30 W/cm²，808 nm）下实现温和的光热治疗，有效缓解肿瘤乏氧，进一步增强PDT疗效。研究团队进一步采用M1型巨噬细胞膜封装P-CDs（P-CD@MM），实现了主动靶向肿瘤富集与快速系统性清除。在双侧荷瘤小鼠模型中，经过静脉注射联合单次近红外激光照射，有效抑制了原发肿瘤的生长，还通过诱导免疫原性死亡、促进树突细胞成熟、将肿瘤相关巨噬细胞从促肿瘤的M2表型重极化为抗肿瘤的M1表型，显著抑制了远端肿瘤的生长，并建立了长期免疫记忆效应。

环化学院24级博士研究生张镇林为本文第一作者，耿弼江副研究员、潘登余研究员、上海交通大学医学院附属第六人民医院沈龙祥教授，同济大学附属第十人民医院史升副教授为共同通讯作者。上海大学为第一完成单位和通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金、上海市自然科学基金、中国科协青年人才托举工程等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-71476-y