光动力疗法（PDT）作为一种无创的临床治疗手段，因其精准的选择性和出色的肿瘤消融特性，在浅表肿瘤的治疗中得到了广泛的应用。在PDT过程中，光敏剂（PS）在光照下可产生大量活性氧（ROS），损伤肿瘤细胞从而引发细胞凋亡。然而，PDT过程中所使用的紫外-可见光（UV-Vis）对组织穿透深度低，严重影响了PDT的疗效。双光子激发光动力疗法（Two-photo-excited photodynamic therapy，TPE-PDT）是一种基于近红外脉冲激光对光敏剂进行激发的新型疗法，因其光穿透深度深、空间选择性高、对正常组织毒副作用小等优点而越来越受到关注。传统双光子激发光敏剂（TPE PS）双光子吸收能力普遍较弱，因此，开发高效且简单易得的TPE PS目前依然具有挑战性。

中国科学院化学研究所李峻柏研究员课题组设计了一种基于天然产物大黄素（Emo）的组装体，其具有超强的双光子吸收能力（E/H NPs），并将其用于高效的TPE-PDT。

抗肿瘤天然产物Emo被证实具有显著的双光子吸收性能，且具有理想的单线态氧量子产率。密度泛函理论计算表明Emo的第一激发单重态与第一激发三重态的能差较小，有利于系间穿越过程的发生，从而促进了单线态氧的产生。

与人血清白蛋白HSA共组装后，得到的E/H NPs复合组装体双光子吸收性能得到极大增强，同时具有良好的单线态产生能力。E/H NPs在800 nm飞秒脉冲激光的照射下对人乳腺癌细胞（MCF-7）的抑制作用明显增强，进一步证实了其具有较好的TPE-PDT效果。

以小鼠肿瘤为模型，证实E/H NPs在荷瘤小鼠肿瘤内的滞留时间比Emo原药显著延长。在800 nm飞秒脉冲激光的照射下，肿瘤被完全抑制且无明显毒副作用。值得注意的是E/H NPs的用量仅为0.2 mg/kg，显著低于多数报道的光敏剂用量。

综上，该研究构建了一种基于天然蒽醌大黄素的TPE-PDT制剂，显著增强了TPE-PDT的疗效，有望推动蒽醌类天然产物在光疗临床领域的应用。