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膀胱癌，尤其是非肌層浸潤性膀胱癌（NMIBC），在老年人群中發(fā)病率較高。傳統(tǒng)治療方法（如手術(shù)切除、膀胱鏡輔助光療和高劑量放射治療）雖然有效，但患者仍面臨較高的復(fù)發(fā)和進(jìn)展風(fēng)險，并需長期隨訪。自1990年代以來，膀胱癌的5年生存率提升有限，顯示出治療效果仍有待提升。傳統(tǒng)技術(shù)難以在診斷、治療和隨訪之間實現(xiàn)實時性、同步性和長效性。近年來，免疫療法的出現(xiàn)為膀胱癌治療帶來了新的希望，但仍需要進(jìn)一步開發(fā)非侵入、全流程影像導(dǎo)航的高效治療手段，以更好地應(yīng)對NMIBC的治療挑戰(zhàn)。

針對上述問題，蘇州大學(xué)的劉莊教授團(tuán)隊開發(fā)了一種基于X射線激活納米轉(zhuǎn)換器的非侵入式全程實時NIR-II影像導(dǎo)航按需分段光動力療法（f-PDT），用于自發(fā)性NMIBC小鼠模型的治療。通過納米閃爍體吸收、分布并轉(zhuǎn)換X射線能量，該方法產(chǎn)生可見光輻射用于高效PDT，同時在生物透明窗口下實現(xiàn)NIR-II熒光成像。在納米轉(zhuǎn)換器上修飾腫瘤血管生成特異性肽，確保其在復(fù)雜亞型的自發(fā)性NMIBC中實現(xiàn)特異性靶向和充分富集。結(jié)果表明，該方法顯著增強(qiáng)了腫瘤縮小效果，抑制復(fù)發(fā)，提高小鼠生存率，并實現(xiàn)了基于NIR-II影像的全程預(yù)后監(jiān)測。性能評估采用自制設(shè)備量化NIR-II熒光信噪比，驗證了從診斷到預(yù)后、按需定制輻射劑量的全程監(jiān)測功能。該研究提出了一種整合診斷、治療和長效監(jiān)測的NMIBC治療新策略，為提高NMIBC的治療效果和預(yù)后提供了有力支持。相關(guān)研究在2024年9月19日以“Full-course NIR-II imaging-navigated fractionated photodynamic therapy of bladder tumours with X-ray-activated nanotransducers”為題發(fā)表于《Nature Communications》 （DOI：10.1038/s41467-024-52607-9）上。

（1）雙激活納米轉(zhuǎn)換器用于X射線激活的PDT和NIR-II成像

本研究開發(fā)了具有雙激活功能的核殼結(jié)構(gòu)鑭系摻雜納米閃爍體（Ln-NSs），用于增強(qiáng)光動力療法（PDT）和NIR-II成像。通過在NaGdF?基質(zhì)中引入Tb3?和Nd3?作為雙激活劑以及Ce3?作為能量介導(dǎo)劑，并在外層包覆NaLuF?以提高X射線吸收效果，這種納米轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)了X射線激活的可見光和NIR-II熒光發(fā)射（圖1a）。透射電子顯微鏡（TEM）圖像（圖1b）顯示，這些球形納米顆粒呈現(xiàn)均勻的六角形形貌，具有強(qiáng)烈的綠色（490、546、585、620 nm）和NIR-II（865、895、1060、1340 nm）熒光發(fā)射（圖1c），歸因于Ce3?到Tb3?和Nd3?的高效能量轉(zhuǎn)移（圖1e–j）。為實現(xiàn)特異性靶向治療，這些納米轉(zhuǎn)換器通過O-磷酸乙醇胺（AEP）進(jìn)行表面修飾，并與光敏劑玫瑰苯胺（RB）共價連接（圖1k–m）。由于Ln-NSs可見光發(fā)射與RB吸收光譜高度重疊，能量傳遞效率達(dá)99.1%（圖1k、l），在X射線激活下能夠生成強(qiáng)烈的1O?信號，用以支持分段光動力治療（f-PDT）。表面功能化后的NSs-RB在808 nm激光和X射線激發(fā)下仍保持明顯的1064 nm NIR-II熒光發(fā)射（圖1n、o），展示出在體內(nèi)成像和治療的潛力，滿足特定的臨床需求。

圖1. X 射線激活納米閃爍體和納米傳感器。(a) 核-殼鑭系摻雜納米閃爍體的發(fā)光機(jī)制示意圖，X射線激發(fā)綠色和NIR-II發(fā)射；(b) 24.6納米 NaGdF4,Tb@NaGdF4@NaLuF4的TEM圖像，插圖為高分辨率TEM圖像和傅里葉變換衍射圖案；(c) NaGdF4,Tb@NaGdF4@NaLuF4的X射線激發(fā)光譜；(d) 808納米激光激發(fā)光譜及NIR-II發(fā)射；(e) 在546納米處監(jiān)測的激發(fā)光譜；(f) 546納米處的熒光衰減曲線；(g) NaGdF4,Tb和NaGdF4的標(biāo)準(zhǔn)化X射線激發(fā)光譜；(h) 1060納米處的激發(fā)光譜；(i) 1060納米處的熒光衰減曲線；(j) NaGdF4,Tb@NaGdF4和NaGdF4@NaGdF4的標(biāo)準(zhǔn)化X射線激發(fā)光譜；(k) 24.6納米 NaGdF4,Tb@NaGdF4@NaLuF4的X射線激發(fā)可見光譜與RB吸收光譜；(l) NSs和NSs-RB的X射線激發(fā)可見光譜；(m) SOSG溶液在X射線輻照下的相對強(qiáng)度（n?=?6）；(n) NSs-RB的X射線激發(fā)NIR-II光譜，插圖為代表性照片和NIR-II熒光圖像；(o) 808納米激光激發(fā)下NSs-RB的NIR-II光譜，插圖為代表性照片和NIR-II熒光圖像。(m)數(shù)據(jù)以均值±SEM表示

     (2) 自體NMIBC小鼠模型中的特異性靶向與納米轉(zhuǎn)換器積累驗證

為推進(jìn)f-PDT成為臨床適用技術(shù)，研究團(tuán)隊選擇了由致癌物N-甲基-N-亞硝基脲（MNU）誘導(dǎo)的C57BL/6雌性小鼠自體膀胱癌模型，以模擬人類膀胱癌的分子亞型差異（圖2a）。經(jīng)MNU處理后，代表性照片和蘇木精-伊紅染色（H&E）分析顯示，NMIBC的病理特征明顯（圖2b），表明模型建立成功。為提高納米轉(zhuǎn)換器在自體腫瘤中的特異靶向和積累能力，研究人員在納米轉(zhuǎn)換器表面標(biāo)記了腫瘤靶向的環(huán)狀RGD肽（cRGD）和熒光素（FITC）（圖2c）。FTIR光譜確認(rèn)了表面修飾，并測得納米轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)定性和尺寸（圖2d）。進(jìn)一步驗證特異性靶向效果，利用NIR-II熒光成像觀察納米轉(zhuǎn)換器在NMIBC小鼠和健康小鼠膀胱中的積累（圖2f）。與健康小鼠相比，cRGD標(biāo)記的納米轉(zhuǎn)換器在NMIBC小鼠膀胱中產(chǎn)生的NIR-II熒光信號強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，說明cRGD標(biāo)簽實現(xiàn)了有效的靶向積累。采用人膀胱癌細(xì)胞系T24和253J，觀察cRGD標(biāo)記增強(qiáng)了納米轉(zhuǎn)換器的內(nèi)吞效率（圖2h–k）。在正常人尿路上皮細(xì)胞（SV-HUC-1）中，RB和FITC信號強(qiáng)度顯著降低，進(jìn)一步證實了cRGD標(biāo)簽的腫瘤靶向性。此外，流式細(xì)胞術(shù)和不同細(xì)胞類型的熒光信號分析進(jìn)一步支持cRGD的高親和性（圖2l）

圖2. F/cRGD標(biāo)記納米傳感器的本土膀胱腫瘤特異性和增強(qiáng)的細(xì)胞攝取。(a) NMIBC小鼠模型建立及單次光動力治療實驗示意圖；(b) MNU灌注后NMIBC小鼠膀胱的代表性照片及H&E染色，黑箭頭指示癌瘤；(c) 通過F/cRGD肽對納米轉(zhuǎn)導(dǎo)器進(jìn)行表面功能化；(d) NSs-AEP、NSs-RB和NSs-RB-F/cRGD的動態(tài)光散射；(e) 它們的Zeta電位（n?=?4）；(f) NSs-RB-F/cRGD處理的健康小鼠及NSs-RB-FITC和NSs-RB-F/cRGD處理的NMIBC小鼠膀胱的離體NIR-II熒光成像和冷凍切片（FITC通道）；(g) (f)中冷凍切片的FITC熒光信號定量分析（n?=?6）；(h) T24細(xì)胞用50?μg?mL?1的NSs-RB和NSs-RB-F/cRGD處理后的熒光成像；(i) RB（左）和FITC（右）熒光強(qiáng)度的定量分析（n?=?10）；(j) 不同處理下T24細(xì)胞的NIR-II熒光圖像；(k) NIR-II熒光信號強(qiáng)度的定量分析（n?=?10）；(l) T24細(xì)胞經(jīng)NSs-RB和NSs-RB-F/cRGD處理后的流式細(xì)胞分析（n?=?3）

(3) F/cRGD 標(biāo)記納米傳感器的細(xì)胞毒性、放射增敏作用和 X 射線激活的光動力治療

研究人員評估了納米轉(zhuǎn)換器對T24和253J細(xì)胞的細(xì)胞毒性及其在X射線激活下的PDT效果。細(xì)胞毒性實驗顯示，NSs-RB-F/cRGD及其各組分NSs-AEP和NSs-RB對T24、253J和SV-HUC-1細(xì)胞無顯著毒性（圖3a）。在X射線激活下，NSs-AEP?+?X射線、NSs-RB?+?X射線和NSs-RB-F/cRGD?+?X射線對T24細(xì)胞的活性明顯下降，與輻射劑量（圖3b）和納米轉(zhuǎn)換器濃度（圖3c）呈正相關(guān)。NSs-RB-F/cRGD?+?X射線處理后的細(xì)胞存活率顯著低于NSs-RB?+?X射線，表明F/cRGD標(biāo)記增加了納米轉(zhuǎn)換器的細(xì)胞攝取。進(jìn)一步的體外克隆形成實驗（圖3d）和γ-H2AX免疫熒光分析（圖3e、f）證實了納米閃爍體的增敏效應(yīng)，通過高原子序數(shù)元素（如Gd、Ce、Tb、Nd和Lu）與X射線的強(qiáng)相互作用生成細(xì)胞毒性羥自由基（·OH）。通過ROS生成實驗（圖3g–j）觀察到，NSs-RB和NSs-RB-F/cRGD在X射線激活下有效產(chǎn)生1O?和·OH。特別是NSs-RB-F/cRGD?+?X射線處理的細(xì)胞中觀察到最強(qiáng)的ROS信號，表明其在PDT中的高效性和特異性靶向作用。這些結(jié)果表明，納米轉(zhuǎn)換器能夠在X射線激活下進(jìn)行PDT，通過F/cRGD標(biāo)記進(jìn)一步提升了其細(xì)胞內(nèi)攝取和治療效率。

圖 3. 細(xì)胞毒性、放射增敏作用和 ROS 生成評估。(a) 不同濃度下NSs-AEP、NSs-RB和NSs-RB-F/cRGD處理的T24細(xì)胞活力（n?=?5）；(b) 在0、1、2和4?Gy X射線照射下RB、NSs-AEP、NSs-RB和NSs-RB-F/cRGD處理的T24細(xì)胞活力（50?μg?mL?1，n?=?5）；(c) 不同濃度和X射線劑量下NSs-RB-F/cRGD處理的T24細(xì)胞活力；(d) 各種X射線劑量下NSs-AEP、NSs-RB和NSs-RB-F/cRGD處理的T24細(xì)胞存活分?jǐn)?shù)（50?μg?mL?1）；(e) 在1?Gy輻照下NSs-AEP、NSs-RB和NSs-RB-F/cRGD處理的T24細(xì)胞的γ-H2AX免疫熒光圖像；(f) γ-H2AX信號定量（n?=?9）；(g) 在1?Gy輻照下不同處理的T24細(xì)胞的ROS熒光成像（DHE）；(h) ROS信號定量（n?=?10）；(i) 1?Gy輻照下不同處理的T24細(xì)胞的¹O₂熒光成像（SOSG）；(j) ¹O₂信號定量（n?=?10）

(4) 納米轉(zhuǎn)換器X射線激活PDT的細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)機(jī)制

該團(tuán)隊通過Annexin V-APC/PI檢測法評估了納米轉(zhuǎn)換器的X射線激活PDT對T24細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)效果。為揭示納米轉(zhuǎn)換器的協(xié)同PDT作用，采用了不引起顯著細(xì)胞死亡的1 Gy低劑量X射線。結(jié)果顯示，NSs-RB?+?X射線和NSs-RB-F/cRGD?+?X射線處理的T24細(xì)胞中觀察到嚴(yán)重的細(xì)胞死亡現(xiàn)象（圖4a，），流式細(xì)胞術(shù)分析結(jié)果顯示，NSs-AEP?+?X射線處理的細(xì)胞凋亡率為29.41%，而NSs-RB?+?X射線和NSs-RB-F/cRGD?+?X射線處理的細(xì)胞凋亡率則分別達(dá)到44.37%和55.71%（圖4b），證實了納米轉(zhuǎn)換器通過本征的放射增敏和增強(qiáng)的PDT實現(xiàn)了高效細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)。進(jìn)一步的蛋白質(zhì)表達(dá)檢測（圖4c）顯示，NSs-RB-F/cRGD?+?X射線顯著增加了促凋亡蛋白Bax和Bad的表達(dá)，同時減少了抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)，且觀察到caspase-3切割活化水平的顯著提高（圖4d）。這些結(jié)果表明，NSs-AEP的放射增敏效應(yīng)、RB的PDT功能以及cRGD標(biāo)記的靶向積累共同作用，顯著增強(qiáng)了X射線激活的PDT效果。此外，成像流式細(xì)胞儀（IFC）揭示了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞情況（圖4e）。相比對照組，NSs-RB-F/cRGD?+?X射線處理的T24細(xì)胞顯示出細(xì)胞膜起皺、收縮及突起等特征，且FITC和RB信號隨輻射劑量增加而降低，表明ROS（如¹O?和·OH）引起的細(xì)胞損傷會經(jīng)歷細(xì)胞周期停滯和DNA修復(fù)等過程，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。這些結(jié)果證實了納米轉(zhuǎn)換器在X射線激活PDT中的協(xié)同凋亡誘導(dǎo)機(jī)制，為其臨床應(yīng)用提供了支持。

圖 4 .細(xì)胞凋亡分析和體外X射線激活的PDT評估。(a) 不同處理下T24細(xì)胞的Annexin V-APC/PI雙染檢測（納米轉(zhuǎn)導(dǎo)器濃度：50?μg?mL?1）；(b) 1?Gy輻照下不同處理的T24細(xì)胞的流式細(xì)胞術(shù)凋亡分析（50?μg?mL?1）；(c) 1?Gy輻照下不同處理的T24細(xì)胞蛋白表達(dá)的Western blot分析；(d) Western blot對應(yīng)的定量和統(tǒng)計分析（n?=?3，樣本來自同一實驗，Western blot在三個平行實驗中進(jìn)行）；(e) 不同處理后孵育12小時的T24細(xì)胞成像流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果和代表性圖像（50?μg?mL?1）。(d)中的數(shù)據(jù)以均值±SEM表示，P值通過單因素ANOVA和多重比較檢驗計算

（5）單次分段光動力療法（single-f-PDT）在自體膀胱癌小鼠模型中的抗腫瘤效果

研究人員在自體膀胱癌小鼠模型中評估了納米轉(zhuǎn)換器的抗腫瘤潛力，采用一次性X射線照射（single-f-PDT）對膀胱癌進(jìn)行治療（圖5a）。在X射線（4或6 Gy）和納米轉(zhuǎn)換器（NSs-RB-F/cRGD）結(jié)合治療下，小鼠的存活率顯著提高，其中6 Gy處理組在21天內(nèi)的存活率最高，達(dá)到86%（圖5b, c）。與傳統(tǒng)手術(shù)輔助PDT（5-ALA?+?激光）相比，NSs-RB-F/cRGD?+?6 Gy顯示出相似的療效，但明顯優(yōu)于不含RB或cRGD的其他治療組。HE和Ki-67染色分析進(jìn)一步證實，接受NSs-RB-F/cRGD?+?6 Gy和5-ALA?+?激光治療的小鼠膀胱組織中未檢測到腫瘤病理特征，表明治療有效控制了NMIBC的進(jìn)展（圖5d）。為進(jìn)一步揭示single-f-PDT的治療機(jī)制，分析了小鼠膀胱中的免疫細(xì)胞浸潤情況。免疫組化結(jié)果顯示，NSs-RB-F/cRGD?+?6 Gy和5-ALA?+?激光治療組的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CD4和CD8細(xì)胞）增殖與健康小鼠相當(dāng)，且顯著高于未治療的NMIBC小鼠（圖5e–g）。同時，接受有效治療的小鼠脾臟保持正常大小，并且在HE染色中顯示了清晰的紅髓和白髓區(qū)域（圖5h, i）。進(jìn)一步的免疫組化分析表明，NSs-RB-F/cRGD?+?6 Gy和5-ALA?+?激光治療有效恢復(fù)了免疫平衡，增強(qiáng)了抗腫瘤免疫反應(yīng)（圖5j–l），從而證實了非侵入性single-f-PDT對膀胱癌的顯著治療效果。

圖5.非侵入性單次 f-PDT 導(dǎo)致的腫瘤消退。(a) 單次光動力治療（single-f-PDT）實驗方案示意圖（每組n?=?7只小鼠）；(b) 接受不同治療的NMIBC小鼠在21天內(nèi)的生存概率；(c) 第21天解剖存活小鼠的膀胱照片；(d) 各組膀胱的H&E染色代表圖像，M為肌層，Ur為尿路上皮，Lp為固有層，黑箭頭：NMIBC病灶，藍(lán)箭頭：MIBC；(e) CD4和CD8細(xì)胞增殖的免疫組化分析代表圖像和定量分析（f和g），分別來自健康小鼠和接受PBS、5-ALA?+?激光、NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy治療的NMIBC小鼠膀胱；(h) 接受不同治療的NMIBC小鼠脾臟代表照片；(i) 不同組脾臟的H&E染色圖像；(j) 脾臟的CD4和CD8細(xì)胞增殖的免疫組化分析代表圖像和定量分析（k和l），分別來自健康小鼠和接受PBS、5-ALA?+?激光、NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy治療的NMIBC小鼠。(b)的數(shù)據(jù)分析采用log-rank（Mantel–Cox）檢驗和Bonferroni校正（α?=?0.05/T，T?=?2），比較5-ALA?+?激光與PBS組及NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy與PBS組。(f, g, k和l)的數(shù)據(jù)以均值±SEM表示，P值通過單因素ANOVA和多重比較檢驗計算

（6）基于NIR-II成像的術(shù)后監(jiān)測和復(fù)發(fā)抑制評估

為了驗證所提方案的術(shù)后監(jiān)測效果，研究團(tuán)隊使用808 nm激光進(jìn)行NIR-II熒光成像監(jiān)測，避免了額外X射線輻射。由于納米轉(zhuǎn)換器在體內(nèi)迅速清除，每次觀察間隔均需重新膀胱灌注。在初始熒光強(qiáng)度相似的前提下，NIR-II信號顯示出不同治療組的依賴性變化趨勢：未處理組、僅X射線照射組（PBS?+?6?Gy和RB?+?6?Gy）或僅納米轉(zhuǎn)換器組（NSs-RB-F/cRGD）中信號逐漸增強(qiáng)，而在納米轉(zhuǎn)換器與X射線聯(lián)合處理組（如NSs-AEP?+?6?Gy、NSs-RB?+?6?Gy）或5-ALA?+?激光治療組中信號逐漸減弱（圖6a）。NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy和5-ALA?+?激光處理組在第7至21天內(nèi)熒光信號完全消失，類似健康小鼠，表明腫瘤得到了有效控制。在腫瘤復(fù)發(fā)抑制的長期監(jiān)測中，5-ALA?+?激光處理的小鼠存活率在第56天從21天的86%驟降至43%，伴隨膀胱內(nèi)NIR-II熒光信號重新出現(xiàn)；相比之下，NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy處理組的存活率從86%輕微下降至71%，且無明顯復(fù)發(fā)信號（圖6b, c）?；贜IR-II熒光信號與腫瘤狀況的相關(guān)性，進(jìn)一步的H&E和Ki-67染色分析證實了5-ALA?+?激光治療組存在復(fù)發(fā)性NMIBC，而NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy治療組僅出現(xiàn)輕度炎癥或疑似原位癌的病理特征，無轉(zhuǎn)移跡象（圖6d, e）。免疫組化分析顯示，NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy組小鼠的膀胱和脾臟中CD4和CD8細(xì)胞增殖水平顯著高于5-ALA?+?激光組，且脾臟結(jié)構(gòu)保持完整（圖6f–m）。NIR-II實時熒光成像與組織學(xué)結(jié)果一致，進(jìn)一步證實了非侵入式single-f-PDT在膀胱癌復(fù)發(fā)抑制方面的穩(wěn)健性。

圖6.單次f-PDT術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)抑制監(jiān)測。(a) 各組NMIBC小鼠在第0、7、14和21天的體內(nèi)NIR-II熒光代表圖像（每組n?=?7）；(b) 第56天5-ALA?+?激光組和NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy組中所有存活小鼠的體內(nèi)NIR-II熒光圖像；(c) 5-ALA?+?激光和NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy治療的NMIBC小鼠在56天內(nèi)的生存概率；(d) 第56天解剖的5-ALA?+?激光組和NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy組小鼠膀胱照片；(e) 膀胱的H&E和Ki-67染色代表圖像；(f) CD4和CD8細(xì)胞增殖的免疫組化分析代表圖像及定量分析（g和h），來自第56天5-ALA?+?激光和NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy組小鼠膀胱；(i) 第56天5-ALA?+?激光和NSs-RB-F/cRGD?+?6?Gy組小鼠脾臟照片；(j) 脾臟的CD4和CD8細(xì)胞增殖的免疫組化分析代表圖像及定量分析（k和l）；(m) 第56天解剖的脾臟H&E染色代表圖像

（7）基于NIR-II成像的個性化劑量f-PDT療效評估和生物安全性驗證

研究人員提出基于NIR-II熒光成像的納米轉(zhuǎn)換器在膀胱癌手術(shù)前、術(shù)中和術(shù)后的應(yīng)用潛力，可用于實時監(jiān)測腫瘤發(fā)展并在f-PDT中定制放射劑量。通過實驗室自制的NIR光子計數(shù)器系統(tǒng)量化了健康小鼠膀胱的信號-背景比（SBR）并將其標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)為1.57（圖7a, b）。在對照實驗中，G1組和G2組的膀胱癌小鼠分別接受3 Gy和1 Gy的初始放射劑量，并依據(jù)實時SBR量化結(jié)果在后續(xù)治療中調(diào)整劑量（圖7c-e）。第56天時，G1和G2組的最終SBR分別為1.49和1.64，達(dá)到參考標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，且存活率顯著高于單次f-PDT或激光輔助PDT（圖7f），顯示出個性化f-PDT的優(yōu)勢。H&E和Ki-67染色分析進(jìn)一步驗證了NIR-II成像和個性化f-PDT的治療效果，九只存活小鼠的膀胱和脾臟顯示無病變，且CD4和CD8細(xì)胞增殖水平顯著恢復(fù)（圖7g–j）。解剖后觀察到脾臟結(jié)構(gòu)正常，未見轉(zhuǎn)移跡象。這些結(jié)果表明基于NIR-II成像的非侵入式實時監(jiān)測和劑量調(diào)整在治療效果和免疫系統(tǒng)恢復(fù)方面的可靠性。此外，安全性評估表明，膀胱灌注納米轉(zhuǎn)換器對尿路和其他器官未引起毒性，尿液常規(guī)檢查和血常規(guī)指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)，證明了納米轉(zhuǎn)換器的生物安全性。

圖7.全程實時監(jiān)測的按需f-PDT。(a) 實驗室自制系統(tǒng)示意圖（M為鏡子，D為二向色鏡，GSM為掃描鏡，EM為發(fā)射）；(b) 四只健康小鼠的體內(nèi)NIR-II熒光圖像（上）及對應(yīng)的信噪比（SBR，下）（n?=?4）；(c) 三次分次光動力治療（f-PDT）實驗方案示意圖；(d) G1組NMIBC小鼠在第0、7、14和56天的體內(nèi)NIR-II熒光圖像（上）及SBR定量（下）（n?=?5）；(e) G2組NMIBC小鼠在相同時間點的體內(nèi)NIR-II熒光圖像（上）及SBR定量（下）（n?=?5）；(f) G1和G2組小鼠在56天內(nèi)的生存概率（n?=?5）；(g) 第56天解剖的G1和G2組小鼠膀胱照片；(h) G1和G2組小鼠在第56天以及G2(x)組在第31天解剖的膀胱的H&E和Ki-67染色代表圖像；(i) CD4和CD8細(xì)胞增殖的免疫組化分析代表圖像及定量分析（j），分別來自第56天的G1和G2組及第31天的G2(x)組小鼠膀胱；(k) 第56天G1和G2組及第31天G2(x)組小鼠脾臟的H&E染色代表圖像，插圖為G2(x)組小鼠的脾臟照片；(l) 第56天G1和G2組小鼠膀胱照片；(m) 第56天G1和G2組存活小鼠及第31天G2(x)組小鼠脾臟重量的定量分析；(n) 脾臟CD4和CD8細(xì)胞增殖的免疫組化分析代表圖像及定量分析（o），分別來自第56天的G1和G2組及第31天的G2(x)組小鼠

小結(jié)：

綜上所述，該研究團(tuán)隊針對非侵入性膀胱癌治療的臨床需求，提出了一種納米技術(shù)輔助的全程實時NIR-II成像導(dǎo)航按需分段光動力療法（f-PDT），用于自體膀胱癌的治療。在傳統(tǒng)以手術(shù)切除為主、并依賴活檢的診療體系之外，研究人員設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于X射線激活的Ln-NSs納米轉(zhuǎn)換器，能夠通過Ce3?的雙重調(diào)節(jié)實現(xiàn)強(qiáng)烈的綠色和NIR-II熒光，為體內(nèi)診斷、同步治療、實時監(jiān)測和長效預(yù)后提供支持。此外，通過自制的多激發(fā)快速NIR光子計數(shù)系統(tǒng)，實現(xiàn)了體內(nèi)NIR-II成像的SBR定量，能實時調(diào)整輻射劑量用于術(shù)前、術(shù)中診斷及術(shù)后監(jiān)測決策。盡管結(jié)果令人鼓舞，未來的研究方向包括減少輻射劑量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計以增強(qiáng)NIR-II輻射熒光、擴(kuò)大樣本量以增強(qiáng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計顯著性、延長監(jiān)測周期評估復(fù)發(fā)抑制效果、探索成像信號與腫瘤病理負(fù)擔(dān)之間的關(guān)系，并深入研究分子和細(xì)胞層面的免疫機(jī)制?？傮w而言，該研究團(tuán)隊展示了基于NIR-II成像導(dǎo)航的f-PDT策略在自體膀胱癌模型中的成功，表明該技術(shù)在膀胱癌治療中具有革命性的臨床價值。