为应对脉络膜黑色素瘤缺乏灵敏、微创诊疗策略以及眼部给药滞留不足、传统光疗精准性有限等科学问题，本研究提出了一种聚集诱导发光分子与二维MXene纳米片耦合、并进一步嵌入刺激响应性Agar/PSBMA凝胶的协同诊疗体系，实现了面向脉络膜黑色素瘤的近红外荧光/光热双模成像引导温和光热—光动力协同治疗与单次注射、多次治疗的持续释放新方案。
具体而言，研究团队通过静电作用将带正电、具I型活性氧产生能力的PEG-MeoTTPy负载到Nb₂C MXene纳米片表面，构建MX@PEG-MeoTTPy纳米片，并利用Agar与PSBMA双网络构筑可注射、具肿瘤微环境/近红外响应的凝胶递送系统GNSs。
所得材料兼具优异生物相容性、近红外区荧光成像能力、稳定温和光热转化以及高效I型活性氧生成能力；其主要性能归因于AIE光敏剂与MXene的功能耦合、正电荷促进肿瘤细胞摄取、溶酶体逃逸后的线粒体靶向，以及凝胶网络带来的受控释放与局部滞留。与此同时，材料还表现出较好的抗缺氧光动力治疗适应性、抑菌能力和眼内给药安全性，这些次级优势分别来源于I型活性氧电子转移机制、MXene锐利边缘与表面电荷作用、以及凝胶在温和温升下的可控释药和局部低系统毒性特征。得益于上述结构设计与性能协同，该研究不仅拓展了眼内肿瘤精准诊疗与长效局部给药的应用场景，也为焦亡介导的协同光疗和可注射智能凝胶平台提供了新的材料设计范式，具有重要的科学意义与临床转化潜力。
解决的科学问题
图文信息
图1
图1 中文图注：图示用于脉络膜黑色素瘤治疗的刺激响应型纳米片杂化水凝胶平台介导的焦亡型 mPTT/PDT 治疗示意图。（a）纳米片的合成路线。（b）刺激响应型纳米片杂化水凝胶的释放行为。（c）脉络膜黑色素瘤治疗机制。
图2
图2 中文图注：MX@PEG-MeoTTPy 纳米片的合成。（a）样品的 Zeta 电位。（b）MX@PEG-MeoTTPy 纳米片的 TEM 图像及其悬浮液的 Tyndall 效应。（c）MX@PEG-MeoTTPy 的粒径分布。（d）MX@PEG-MeoTTPy 的 SEM–EDS 分析。（e）样品的 Raman 光谱。（f–h）MX@PEG-MeoTTPy 的 XPS 全谱，以及高分辨 C 1s 和 N 1s 谱图。（i）样品的 UV–vis–NIR 光谱。图（i）插图 I–III 分别为：I）MXene（浓度：100 μg mL−1）、II）PEG-MeoTTPy（浓度：50 μM）和 III）MX@PEG-MeoTTPy（MXene 浓度：100 μg mL−1，PEG-MeoTTPy 浓度：50 μM）的照片。（j）样品的荧光光谱。激发波长为 510 nm。
图3
图4
图4 中文图注：MX@PEG-MeoTTPy 纳米片的细胞内行为。（a）MUM-2B 细胞经不同浓度 MX@PEG-MeoTTPy 纳米片处理后，在有或无 808 nm NIR 激光（NIR，0.8 W cm−2，5 min）和/或白光（WL，20 mW cm−2，10 min）条件下的细胞活力；无缺氧标注的组别为常氧条件，孵育时间为 6 h。（b）MUM-2B 与 C2C12 细胞经不同浓度 MX@PEG-MeoTTPy 纳米片处理后的细胞活力比较（NIR，0.8 W cm−2，5 min；WL，20 mW cm−2，10 min），孵育时间为 6 h。（c）MX@PEG-MeoTTPy 纳米片区分癌细胞与正常细胞的示意图。（d）混合培养的 MUM-2B 细胞（预先用 calcein AM 染色）与 C2C12 细胞在 MX@PEG-MeoTTPy 纳米片（MXene 浓度：100 μg mL−1；PEG-MeoTTPy 浓度：50 μM）中孵育 4 h 后的 CLSM 图像。比例尺：20 μm。（e）图（d）对应的荧光强度。（f）混合培养的 MUM-2B 细胞（预先用 calcein AM 染色）与 C2C12 细胞在 MX@PEG-MeoTTPy 纳米片（MXene 浓度：100 μg mL−1；PEG-MeoTTPy 浓度：50 μM）中孵育 4 h 后的 CLSM 图像。比例尺：20 μm。
图5
图5 中文图注：细胞焦亡研究。（a）MUM-2B 细胞中纳米片内吞及焦亡形态的 TEM 表征，红色箭头表示质膜孔洞和胞质液泡。（b）MUM-2B 细胞在光照处理（NIR 5 min，WL 10 min）与暗处理对照组之间全部差异表达基因的火山图。（c）KEGG 通路富集分析气泡图。（d）NIR+WL 组与暗处理组中 NOD-like receptor signaling pathway 相关组分的特异基因表达。红色和蓝色方块分别表示相对于暗处理组的基因上调和下调，红框中的基因为 NOD-like receptor signaling pathway 中的典型基因。（e）不同处理后焦亡相关基因的 qPCR 分析。（f）不同条件下，MX@PEG-MeoTTPy 纳米片处理的 MUM-2B 细胞中 IL-18 和 IL-1β 的 ELISA 检测结果。（g）MX@PEG-MeoTTPy 纳米片处理的 MUM-2B 细胞的 LDH 释放。（h）不同处理后焦亡相关蛋白的 Western blotting 分析。
图6
图6 中文图注：刺激响应型 Agar/PSBMA 水凝胶（GNSs）的可控释放。（a）Agar/PSBMA 水凝胶中纳米片刺激响应释放行为的示意图。（b）GNSs 在不同温度下的实物照片。（c）GNSs 在水和饱和 NaCl 溶液中放置 48 h 后的降解图像。（d）GNSs 的 SEM 图像。比例尺：100 μm。（e）GNSs 在 808 nm 激光照射（0.8 W cm−2）开/关循环 5 次过程中的光热稳定性。（f）Agar/PSBMA 水凝胶中 MX@PEG-MeoTTPy 纳米片的释放百分比。（g）水凝胶释放出的 MX@PEG-MeoTTPy 纳米片在不同条件下处理 MUM-2B 细胞后的细胞活力。（h）GNSs 在有或无 808 nm NIR 激光（NIR，0.8 W cm−2，5 min）和/或白光（WL，20 W cm−2，20 min）条件下对 E. coli 与 S. aureus 的存活率。（i）小鼠眼球注射 GNSs 后，在 0.8 W cm−2 激光照射 4 min 条件下的体内红外热成像图。（j）图（i）对应的眼球温度变化曲线。
图7
图7 中文图注：用于脉络膜黑色素瘤治疗的刺激响应型纳米片杂化水凝胶。（a）脉络膜黑色素瘤模型构建及动物实验设计示意图。（b）注射 GNSs 或 PBS 24 h 后主要器官与肿瘤的离体 NIR 荧光图像。（c）NSs 和 GNSs 注射后在不同时间点于眼内滞留情况的荧光成像。（d）图（c）中 NSs 和 GNSs 在眼内滞留的对应统计荧光强度。（e）不同处理组中与生物发光信号对应的肿瘤生长动力学。（f）不同处理后荷脉络膜黑色素瘤小鼠的体内生物发光图像。每组展示 5 只小鼠。（g）不同处理组的体重、（h）眼球重量和（i）眼球直径；n=5。
图8
创新点
研究意义与潜在应用