声动力治疗作为一种非侵入性肿瘤治疗手段，凭借超声优异的深层组织穿透能力，在深部肿瘤治疗中展现出巨大潜力。然而，传统声敏剂在肿瘤组织中的富集效率低、渗透深度有限，严重制约了其临床疗效。如何让声敏剂“进得去、留得住、杀得死”，是声动力治疗领域亟待突破的核心难题。

针对这一挑战，中国科学院深圳先进技术研究院研究员蔡林涛团队近日在《先进功能材料》上发表最新研究。研究团队以沼泽红假单胞菌为“活体声敏剂”，巧妙利用其天然的缺氧趋化能力和自主运动特性靶向肿瘤深部，同时借助超声的机械效应“疏通”肿瘤血管屏障，实现了声敏剂的高效富集和深度渗透，显著提升了声动力治疗的抗肿瘤效果。

沼泽红假单胞菌具有天然的缺氧趋化能力，可感知氧梯度并向肿瘤低氧区主动迁移。研究人员发现，沼泽红假单胞菌随时间定向迁移并持续向球体核心渗透，穿透指数逐步升高。其细胞膜天然嵌合细菌叶绿素，可在超声激发下产生单线态氧、羟基自由基等活性氧；研究显示，细菌叶绿素从基态到最低激发态仅需2.1609电子伏特，最高占据分子轨道-最低未占分子轨道能隙为2.54电子伏特，有利于声化学反应。R.P还具有约910纳米的近红外发射，可作为内源性造影剂用于光声成像追踪。

研究揭示超声除激活声敏剂外，还具有机械重塑作用。活体成像显示，超声照射后肿瘤血管快速可逆扩张，血管内皮连接被暂时打开、通透性提升。分子动力学模拟进一步显示，周期性超声力使脂质膜发生周期性拉伸与松弛，膜厚度和面积同步振荡，为声敏剂跨越血管屏障、深入肿瘤组织提供物理基础。

光声成像与组织学分析显示，超声辅助可显著促进活菌在肿瘤深部的富集与渗透，联合治疗在体外和动物模型中均展现出明显的肿瘤杀伤效果，并具有良好的生物安全性。

该研究提出的“活体声敏剂+超声机械重塑”协同策略，将细菌的自主缺氧靶向、超声的深层穿透与声动力活性氧杀伤有机整合。沼泽红假单胞菌无需复杂化学合成或基因改造即可在肿瘤深部富集并被超声激活；超声同时承担“开路”与“激活”双重功能，既重塑血管通透性促进细菌渗透，又触发活性氧爆发。这一机制为突破传统声动力治疗中声敏剂富集不足、渗透深度有限的核心瓶颈提供了新思路，也拓展了活体微生物在肿瘤精准治疗中的应用可能。

相关论文信息： https://doi.org/10.1002/adfm.78305