Small-molecule-based Thermosensitive Polymer Nanoparticles for NIR-Ⅱ Fluorescence Imaging and Photothermal Therapy

doi:10.7503/cjcu20220392

Abstract

Abstract:

An organic small molecule 4，9-bis［5-（9H-fluoren-2-yl）thiophen-2-yl］-6'，7-diphenyl-［1，2，5］thiadiazolo［3，4-g］quinoxaline（TQF） was selected as a precursor， followed by chemical modification into a small molecular chain transfer agent—TQF-phenylthio chain transfer agent（CTA）， which enabled the reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization（RAFT）. Then， the copolymer［TQF-P（NIPAAm-co-OEGMA）， abbreviated as TPNO］ with good water solubility and lower critical solution temperature（LCST） was synthesized by RAFT with TQF-CTA as the chain transfer agent， azobisisobutyronitrile as initiator， as well as thermosensitive N-isopropylacrylamide（NIPAAm） and hydrophilic oligoethylene glycol methacrylate（OEGMA） as the monomers. TPNO was directly dissolved in water to prepare the thermosensitive spherical nanoparticles TQNO NPs. The results showed that TQNO NPs exhibited an obvious particle size change and a significant fluorescence enhancement behavior（2.2 times） when the test temperature was greater than LCST（35 ℃）， and successfully achieved bright second near-infrared（NIR-Ⅱ） fluorescence imaging（FI） of blood vessels and tumors in living mice. Meanwhile， TQNO NPs displayed a good photothermal conversion efficiency（PCE=29.8%）， and the in vitro cell experiments had successfully proved its desirable photothermal therapy（PTT） effect.

Key words: Second near-infrared, Thermosensitive polymer, Nanoparticles, Fluorescence imaging, Photothermal therapy

CLC Number:

O631

TrendMD:

CHEN Shangyu, SHEN Qingming, SUN Pengfei, FAN Quli. Small-molecule-based Thermosensitive Polymer Nanoparticles for NIR-Ⅱ Fluorescence Imaging and Photothermal Therapy[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(12): 20220392.

Figures/Tables 11

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