间质光热治疗（Interstitial PTT, I-PTT）是基于光热转换原理的局部微创介入式热疗技术，通过光纤（Optical Fibers, OFs）将特定波长的光能传输至病灶区域，并在光热转换剂（Photothermal Agents, PTAs）的介导下将光能转化为局部热能，从而实现对病变组织的精准消融。然而，目前I-PTT仍面临两大关键挑战：一是光场在组织内难以实现均匀分布与有效扩散；二是光热转换剂在肿瘤内的富集与滞留能力不足。解决这些问题是推动I-PTT走向临床应用的迫切需求。

近日，西北工业大学黄维院士、李林教授课题组通过巧妙融合穿刺针辅助植入、近红外二区（NIR-II）激活的热敏水凝胶（SW8@Gel）以及具有球形散射尖端的聚合物光纤（SPOF），成功构建了一个全新的“药-械”一体化柔性电子器件平台。该平台为攻克深部肿瘤治疗中光穿透深度有限与光热转换剂富集与滞留不足的双重挑战提供了创新方案。相关成果以“Puncture-Needle-Integrated Optical Fibers and NIR-II-Activated Thermosensitive Hydrogels for Deep-Seated Tumor Therapy”为题，发表在Advanced Materials期刊上。

穿刺针辅助的SPOF与SW8@Gel集成平台用于深部肿瘤光热治疗示意图

本研究为解决PTAs在靶区滞留不足的问题，将具有高光热转换效率（PCE: 74%）的NIR-II aza-BODIPY衍生物SW8封装于温敏性Pluronic F127基质中，形成可注射热敏水凝胶SW8@Gel。该水凝胶在体温（38℃）下发生快速溶胶-凝胶转变，从而在肿瘤局部形成长效药物储库。此外，研究团队利用生物相容性良好的聚乳酸（PLA）通过热拉法制备了柔性聚合物光纤（POF），并在其末端创新性地构建了多孔球形散射尖端，得到球形散射端头光纤（SPOF）。SPOF可产生360°全向均匀散射光，其照射面积和均匀性均优于平端聚乳酸光纤（FPOF）和石英光纤（QOF）。该柔性电子集成平台展现以下突出性能：1. 深度穿透与均匀加热：SPOF结合穿刺针辅助植入，可将1064 nm激光精准介导至深部肿瘤组织中，实现>10 cm的有效穿透，并产生大面积均匀热场。2. 高效低剂量治疗：得益于水凝胶的局部滞留作用，SW8@Gel的给药剂量仅为传统静脉注射的25%，大大降低了无作用光热剂的生物学副效应；同时，光纤介导的内部照射所需光剂量较传统外部照射降低86%。3. 优异疗效与安全性：在模拟深部肿瘤的动物模型中，SW8@Gel+SPOF联合治疗仅需3次（5分钟/次）照射就可以实现90%的肿瘤消退，疗效显著优于需更长时间、更多次照射的对照组，且未引起明显系统毒性或脱靶损伤。机制研究表明，该疗法通过协同激活凋亡与焦亡信号通路，高效杀伤肿瘤细胞。该工作不仅拓展了PTT在深部肿瘤治疗中的应用边界，也为发展多功能集成治疗平台提供了重要设计思路。

西北工业大学柔性电子研究院博士研究生张蓓琳、上海交通大学生物医学工程学院博士研究生逄雯和西北工业大学柔性电子研究院柏桦副教授为论文共同第一作者，西北工业大学黄维院士、李林教授、傅莉教授和上海交通大学顾波波教授为论文共同通讯作者。该工作获得了国家自然科学基金、教育部学科突破先导项目、陕西省重点研发计划、福建省自然科学基金等项目的资助。

原文链接：http://dx.doi.org/10.1002/adma.202517632

（文字：李林 图片：李林 审核：王学文）