传统光动力疗法（PDT）依赖于外部施加的光和氧气，光源的穿透深度不利于治疗细菌的深部组织感染。除此之外，活性氧簇（ROS）的短半衰期和短扩散距离也限制了PDT的抗菌效率。

近日，北京化工大学的徐福建教授和俞丙然教授，设计了一种靶向性的单线态氧递送系统CARG-Py。该递送系统通过外部的提前光照，转化为“单线态氧电池”CARG-¹O₂，并在体内不依赖外部照射/氧气的情况下释放单线态氧，实现了非光源/氧气依赖的PDT用于体内深部组织细菌感染的治疗。

CARG-¹O₂由与靶向肽偶联吡啶酮组成。首先，外部的提前光照使得吡啶酮成功负载单线态氧，并在30 min内实现单线态氧的释放，可多次循环使用。其次，靶向肽提高了单线态氧电池在细菌感染处的富集，提高了单线态氧的利用率，增强了对金黄色葡萄球菌（S. aureus）的杀伤性能。

同时，通过耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA）感染的肺炎小鼠模型，进一步验证单线态氧电池的体内深部组织感染治疗方面的性能。通过CARG-¹O₂的治疗，实验组的小鼠肺部细菌显著减少，体内的炎症细胞、炎症因子水平都显著低于对照组小鼠。治疗后的小鼠的肺泡和肺泡腔完整，肺部没有明显损伤。然而，对照组的小鼠的肺泡受损、肺泡腔壁增厚、肺组织水肿且肺部有大量炎症细胞。

这项工作提供了一种新的策略用来改进传统PDT，使其不依赖于光源和氧气，并且能够用于体内深部组织细菌感染的治疗，同时提高了PDT的便利性。