在现代医学中，光动力治疗（PDT）作为一种利用光敏剂、特定波长的光和氧气相互作用来消灭癌细胞的疗法，正受到越来越多的关注。然而，传统的光敏剂存在光稳定性差、在体内不稳定以及在高浓度下易发生聚集，导致活性氧（ROS）生成效率降低等问题。近期，研究人员开发出一种名为COF-980的基于苯并噻二唑的共价有机框架（COF），在近红外二区（NIR-II）荧光成像引导的光动力治疗中表现出优异的性能。
COF-980的创新设计与合成
COF-980的设计灵感源自共价有机框架材料的独特优势，如优异的化学稳定性、大比表面积以及可调控的结构特性。研究团队通过将氨基取代的四苯基卟啉（TAPP）与苯并双噻唑基连接器（L-BBTD）进行亚胺缩合反应，成功构筑了COF-980的骨架结构。苯并双噻唑的强吸电子特性增强了COF-980的光物理性能，而刚性的框架结构有效防止了分子光敏剂的聚集，提高了ROS的生成效率。
卓越的光物理性能
在光谱特性方面，COF-980在二甲基甲酰胺（DMF）溶液中展示出良好的吸收和发射性能，尤其是在1000-1300 nm的NIR-II区域内，荧光信号表现出显著的光稳定性。更重要的是，实验结果显示，COF-980在808 nm激光照射下能够高效地产生ROS，其效率优于单一配体。通过密度泛函理论（DFT）计算，研究人员深入探讨了其前线分子轨道和激发态能量，进一步解释了其高效的光物理性能。
生物医学应用前景
体外实验：在对4T1乳腺癌细胞系的体外实验中，COF-980表现出良好的光毒性，显著降低了细胞存活率。即使在深层组织（约8毫米）中，COF-980仍能保持良好的成像和ROS生成能力，显示出其在深部肿瘤治疗中的潜力。
体内实验：在4T1荷瘤小鼠模型中，COF-980实现了高效的NIR-II荧光成像。在808 nm激光照射下，COF-980显著抑制了肿瘤的生长，且对小鼠未表现出明显的副作用，证明了其良好的生物相容性和治疗效果。
研究意义与展望
COF-980的成功开发为新型光敏剂的设计提供了新的思路，特别是在解决传统光敏剂稳定性差和ROS生成效率低的问题上。其在NIR-II区域的荧光成像能力，使其能够在深层组织中实现高效成像，为肿瘤的精准诊断和治疗提供了新的可能性。这项研究为基于NIR-II发射的COFs材料在生物医学领域的应用开辟了新的路径，有望推动光动力治疗技术的发展。
中新康明：高性能COFs材料的专业制备与应用开发
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