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返回 港大在長波長光釋藥技術上取得新突破 對光藥理學及光響應藥物遞送的應用研究具重要意義

2019年10月30日

香港大學李達三博士研究中心與李嘉誠醫學院藥理及藥劑學系組成的研究團隊,通過構建光敏劑與光解分子之間的能量傳遞,成功研發一種以長波長光分解前藥的單光子光解技術。由於長波長光具有更強的生物組織穿透力和更低的光毒性,因此這項研究在生物醫學中具有廣泛的應用前景。該項研究成果已在國際頂尖化學期刊《美國化學會志》上發表(按此瀏覽期刊文章),並已申請PCT專利。

背景資料

光解反應能在光激發下,釋放功能性分子,實現在特定時間和空間上的控釋,是一種在化學、生物和醫學領域具有廣泛應用前景的光學工具。在生物醫學應用中,因為長波長光具有更強的組織穿透力和更低的光毒性,故此,大量研究工作均致力於延長光解反應的激發光波長。到目前為止,能夠被比吸收波長更長的光所激發的光解反應,都是通過多光子技術去實現,包括雙光子吸收和上轉換發光。然而,這類多光子技術需要用到較高能量的激光去激發光解反應,又或是用到多種成分作為能量傳遞的中間體,因此限制了這類技術的臨床應用。

研究方法及結果

研究團隊借助一種光敏劑,通過能量傳遞使光解分子達到激發態,進而使其發生分解並釋放功能性分子。由於光敏劑可以被長波長光激發,因此這一新技術可以使用比光解分子吸收波長更長的光來激發光解反應。為證實上述技術的可行性,研究團隊選定四苯基苯並卟啉鉑(PtTPBP)為光敏劑,並以一種基於二吡咯亞甲基二氟化硼(BODIPY)的前藥作為光解分子。正常情況下,前藥只能被綠光分解,但加入PtTPBP後,低功率的紅光LED就能使前藥分解並釋放出抗癌藥物瘤克寧錠。另外,利用新技術,更能在其他特定的前藥上,獲得比直接使用綠光所激發的光解效應更高的光解量子效率,這項結果從未在基於多光子技術的光解過程中實現過。

研究意義

這項研究提出了一種基於TTET的單光子光解新技術,能夠像多光子技術一樣增加激發光的波長,使激發光延長至紅光。這項技術可被延伸至其他滿足能級要求的分子對中,為實現長波長光解反應提供了新的思路,對光藥理學和光響應藥物遞送的應用研究具有重要意義。

研究團隊

此研究由香港大學李達三博士研究中心和藥理及藥劑學系助理教授汪衛平博士領導,第一作者為李達三博士研究中心博士後呂雯博士;共同作者為香港大學藥理及藥劑學系博士生李亞霏和張雅茗。校內合作者包括香港大學化學系的David L Phillips教授、藍鑫博士和杜莉莉博士。校外合作者包括南京郵電大學有機電子與信息顯示國家重點實驗室培育基地和江蘇省生物傳感材料與技術重點實驗室的趙強教授和博士生李飛陽。

致謝

此項研究由香港大學李達三博士研究基金(啟動基金)、香港大學基礎研究種子基金(No. 201711159053)、粵港聯合創新資助項目基金(No. 2017A050506016)及國家自然科學基金青年科學基金(No. 81803469)資助。

 

傳媒查詢

請聯絡香港大學李嘉誠醫學院(電郵︰medmedia@hku.hk)。