近日，深圳大学医学部生物医学工程学院何前军教授联合瑞典卡罗林斯卡医学院曹义海教授、深圳大学张晗教授基于黑磷配合物，开发了一种高效近红外（NIR）光控释放CO和高热的纳米药物，通过光热增强气体治疗实现了多种肿瘤的高效杀伤。该成果最近发表在国际顶级期刊《Nano Today》（JCR一区TOP期刊，影响因子：16.907）。医学部金召奎副研究员和朵燕红博士为论文的共同第一作者，何前军教授、张晗教授和曹义海院士为共同通讯作者。

早在2015年，何前军教授便提出借助纳米天线与气体前药间的能量转化，构建了氧化石墨烯-联吡啶-羰基锰（GON-BPY-MnCO）间接配合物，实现了NIR光控CO释放（Advanced Materials 2015, 27, 6741）。进一步，他们发现黑磷可以与羰基锰中的Mn形成配合物（BPN-MnCO，如图所示），从而增强光化学能量转化效率，增强NIR光控释放CO气体分子的响应性；增强羰基锰的担载量（即增强CO的担载量）；具有更高的生物降解性和生物安全性（与GON相比）。

BPN除了扮演纳米天线的角色外，还可以通过与羰基锰配合来增强其生物稳定性，增强其光热稳定性。CO气体治疗与光热治疗联合可以显著增强肿瘤抑制效率。进一步的协同机制研究表明：同步产生的光热效应既可以抑制机体自我修复CO引起的DNA损伤，又可以强化CO介导的ROS-Caspase细胞凋亡通路（如图所示）。

关于黑磷-过渡金属共价配位的发现，既加深了黑磷配位化学的认识，又拓展了纳米药物的设计思路。所阐明的气热协同机制为发展新型协同策略提供了有益的借鉴。

本项目得到了国家自然科学基金面上项目的资助，负责人：何前军。

论文信息：Zhaokui Jin,# Yanhong Duo,# Yang Li , Meng Qiu, Mengna Jiang, Quan Liu, Penghe Zhao, Tian Yang, Xingkang He, Weiyuan Liang, Han Zhang*, Yihai Cao*, Qianjun He*, A novel NIR-responsive CO gas-releasing and hyperthermia-generating nanomedicine provides a curative approach for cancer therapy, Nano Today, 2021, 38, 101197.