炎症性肠病是一种慢性、复发性的胃肠道炎症，一旦患病就很难彻底治愈，因此也被称为“绿色癌症”。对于炎症性肠病药物和探针的设计，高稳定性和强靶向效果往往鱼和熊掌不可兼得，而表面电荷特性正是这一矛盾的核心。通常表面带正电的材料在胃酸中不会因为电荷中和而发生团聚，从而更容易通过胃酸屏障进入肠道；另一方面，由于炎症结肠组织表面分泌带正电荷的蛋白，因此表面带负电的材料往往具有更好的靶向性。与此同时，强酸性的胃液环境对材料自身的稳定性也提出了挑战。如何避免强酸性环境下材料自身分解所带来的生物安全性问题，也是炎症性肠病药物和探针设计过程中的关键。

武汉大学化学与分子科学学院崔然副教授和武汉理工大学张明曦副教授通过对近红外荧光纳米酶（Mn@Ag2Te）的表面工程设计，使其表面具有两种类型的官能团（氨基、酰胺键）,从而使该纳米颗粒具备 “等电点”，且其等电点介于酸性胃液环境与碱性肠道环境之间。基于不同官能团在不同 pH 环境下的质子化与去质子化特性，修饰后的荧光纳米酶具有表面电荷翻转功能：在胃液中带正电荷，该荧光纳米酶能够有效穿透胃酸屏障并保持稳定；而在碱性肠道环境中则翻转为负电荷，该荧光纳米酶可高效靶向炎症结肠部位。

除解决稳定性与靶向性的核心矛盾外，该纳米酶还具备双重功能：它兼具近红外 IIb区荧光成像功能和清除活性氧的催化活性，既能有效缓解肠道炎症，又可通过成像实现对治疗过程的实时监测，为精准治疗提供及时的疗效反馈与有力指导。同时，得益于银硫系材料极低的溶度积常数（Ksp(Ag2Te) = 2.0 x 10-72），Ag2Te 可在强酸性胃液环境中保持稳定，从而避免了因材料分解而带来的潜在毒性风险。

图1. 近红外荧光纳米酶Tris/PEG-Mn@QDs的设计及其用于成像引导的炎症性肠病治疗

本文要点：（1）pH 响应性电荷翻转。突破胃酸屏障的基础上，解决了探针在胃液中高稳定性与结肠强靶向性难题。（2）近红外 IIb 区成像引导治疗。可无创实时监测炎症性肠病的病理、生理过程，对炎症部位的成像检测灵敏度相较于临床上的检测方法提升~20倍。（3）活性氧清除与屏障修复。发挥纳米酶减轻氧化应激并促进黏膜修复的功效，降低炎症因子（TNF-α，IL-6）水平，恢复紧密连接蛋白（occludin和ZO-1）的表达，修复受损的肠道屏障，有效缓解肠道炎症。

该研究成果近日在线发表在ACS Nano上，武汉大学化学与分子科学学院博士研究生刘复寿为第一作者，武汉大学崔然副教授和武汉理工大学张明曦副教授为该论文共同通讯作者。上述研究工作得到了国家重点研发计划（2020YFA0908800）、国家自然科学基金（22174105， 22474104）的支持。

Near-Infrared-IIb Fluorescent Nanozymes with Surface Charge Flipping Ability for Imaging-Guided Therapy of Inflammatory Bowel Disease

Fushou Liu, Tao Tang, Jian Guo, Wendi Xu, Fangtao Tan, Linfeng Wang, Mingxi Zhang*, Ran Cui*

ACS Nano, 2025, 19, 27477–27487, DOI: 10.1021/acsnano.5c06179

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