Krebs ist eine der Krankheiten mit hoher Sterblichkeitsrate weltweit. Traditionelle Behandlungsmethoden wie Chemotherapie, Strahlentherapie und Operationen sind aufgrund ihrer Einschränkungen häufig unzureichend wirksam. Die photothermische Therapie (Photothermal therapy, PTT) basiert auf dem photothermischen Umwandlungseffekt von photothermischen Wirkstoffen, bei dem nahinfrarote Lichtenergie in Wärme umgewandelt wird, um Krebszellen abzutöten. Jedoch erfordert die Ablation von Tumoren durch PTT hohe Temperaturen, die typischerweise Schäden an umliegendem gesundem Gewebe/Organen verursachen. Die Verwendung einer milden photothermischen Therapie (Mild photothermal therapy, mPTT) bei niedrigeren Behandlungstemperaturen (38~43 ℃) ist von großer Bedeutung, um die klinische Anwendung von PTT bei Tumorbehandlungen voranzutreiben. Selbst geringfügige Temperaturerhöhungen versetzen Krebszellen in Hitzestress und führen zu einer Hochregulierung von Hitzeschockproteinen (Heat shock proteins, HSPs), was die Wirksamkeit von mPTT bei der Abtötung von Krebszellen beeinträchtigt. Zur Verbesserung der therapeutischen Wirkung von mPTT verwendet diese Studie nanoskalige Verbundmaterialien auf Basis von dendritischem mesoporösem Silicium, das mit seltenen Erden fluoreszierenden Nanokristallen (DCNP@DMSN) beschichtet ist. Die Oberfläche wurde mit MnFe₂O₄-Nanozymen modifiziert und im Porenraum Indocyaningrün (ICG) geladen. Ein synergistisches NIR-reaktives mPTT-Behandlungssystem wurde entwickelt, das durch NIR-Fluoreszenzbildgebung und kinetisch induzierte Effekte gesteuert wird. Das System zeigt chemische kinetische Effekte, die auf die Tumorumgebung ansprechen, sowie photodynamische Effekte durch NIR-Erregung. Die erzeugten reaktiven Sauerstoffspezies und Lipidperoxide können die durch niedrigtemperierte photothermische Behandlung induzierte HSP70-Expression herunterregulieren und ermöglichen so eine kinetisch induzierte mPTT. In einem 4T1-Brustkrebsmodell zeigt das System gute antitumorale Eigenschaften. Gleichzeitig verfügt die Plattform über NIR-II-Fluoreszenzbildgebung zur Lokalisation von Tumoren in vivo. Dies ist wichtig für die Entwicklung multifunktionaler integrierter nanotechnologischer Plattformen für Diagnose und Therapie, die Visualisierung, Individualisierung und Präzision im Behandlungsprozess ermöglichen und die Tumorbehandlung verbessern.

Photothermische Therapie; Photodynamische Therapie; Nanozyme; Nahinfrarot-Fluoreszenzbildgebung; Hitzeschockproteine