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近日，汕头大学理学院化学系的李明德教授课题组利用超快激光光谱在激发态活性中间体探测开展了系统的研究，在光活化化学治疗研究领域取得了重要进展，相关工作最近发表在J.Am.Chem.Soc.上。
光动力学治疗是治疗癌症的一种非常重要的方法，光动力学治疗中活性氧的产生是最重要的环节，多数光动力学治疗都是利用光敏剂作为催化剂，经光照后光敏剂的三重态与氧气发生反应，产生活性氧中间体（ROS），通过ROS杀死癌细胞。其中，OH自由基是ROS中最活泼的一种中间体，产生OH自由基的方法包括高能电子脉冲辐射、芬顿（FentonReaction）反应、紫外光光解和高压放电等方法。目前产生OH自由基的现有技术都有很大的缺点，高能电子脉冲辐射、紫外光光解和高压放电产生OH自由基都需要很高的能量，容易对正常组织和细胞产生破坏作用。芬顿反应是利用二价铁离子与双氧水发生反应产生OH自由基，能快速产生大量OH自由基，但数量不可控制，大多数OH自由基互相碰撞后会湮灭，利用效率很低。针对上述现有技术的缺点，该研究设计了一种释放OH自由基的新方法，即利用较低能量（蓝光或近红外光）的光激发光笼（Photocage）分子，使分子发生C-O键断裂释放OH自由基，实现了用蓝光或近红外光可控地释放OH自由基的目标，基本原理如图1所示。
该工作利用LED（波长范围nm到nm）或者近红外波长即nm脉冲光激发光照光笼分子，可控地释放OH自由基，释放OH自由基所需的能量低，适合光活化化学治疗。与现有产生OH自由基的技术相比，利用蓝光或近红外光照射光笼分子释放OH自由基的方法有如下优点：
（1）激发光能量低；
（2）光可控地释放OH自由基；
（3）OH自由基利用效率高；
（4）可在无氧参与条件下产生OH自由基
传统的光动力学治疗都需要氧气的参与，在低氧环境或无氧条件下就不能产生ROS，因而无法进行治疗。而利用光照光笼分子释放OH自由基无需氧气的参与，光照激发光笼分子释放OH自由基，能在低氧或无氧条件下工作，因此该工作报道的通过蓝光或近红外光可控释放OH自由基的方法非常适合于组织和活体动力学治疗，对于相关领域的研究具有重要的学术意义和应用价值。汕头大学化学系的许良博士和黄冠衡（研究生）参与该项目双光子吸收的测量实验，合作单位医院的黄乃淇研究员、香港大学的DavidLeePhillips教授、杨丹教授和北京师范大学的陈雪波教授、方维海教授和爱荷华州立大学的ArthurWinter教授。
图1.光笼分子光照后释放OH自由基的原理
自从加入汕头大学以来，李明德教授组建了超快光谱和光化学实验室，已经发表了高水平研究论文10余篇，包括1篇自然?通讯（NatureCommunications）、2篇美国化学会志（J.Am.Chem.Soc.）以及1篇德国应用化学（Angew.Chem.Int.Ed.）等。所有项目研究都得到国家自然科学基金委员会（NSFC）、高水平大学重点学科建设高校重点建设学科“化学”项目和汕头大学启动科研经费等基金的资助。
该论文作者为：Ming-DeLi,Nai-KeiWong,JiaXiao,RuixueZhu,LiangliangWu,Sheng-YaoDai,FengChen,GuanhengHuang,LiangXu,XiaoyuBai,MargaritaR.Geraskina,ArthurH.Winter,XueboChen,YingxiaLiu,WeihaiFang,DanYangandDavidLeePhillips
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