这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告：

作者与机构
本研究由Liwei Zhu、Guangjie Song、Wentian Zhang、Yifan Wu、Yuling Chen、Jiayi Song、Deliang Wang、Guoxin Li、Ben Zhong Tang和Ying Li等作者共同完成。研究团队分别来自广州医科大学、深圳大学、湖州大学、北京清华长庚医院以及香港中文大学（深圳）等机构。该研究于2025年发表在Nature Communications期刊上。

学术背景
本研究属于生物医学工程与肿瘤治疗领域，特别是光热治疗（Photothermal Therapy, PTT）和光动力治疗（Photodynamic Therapy, PDT）的结合应用。传统的光敏剂在肿瘤治疗中存在诸多局限性，例如单一的光敏机制、肿瘤穿透性和滞留性差、需要多次照射等。为了解决这些问题，研究团队提出了一种基于聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission, AIE）的细菌混合仿生机器人，旨在实现多模态光热诊疗和免疫治疗的协同作用。研究的核心目标是通过开发一种新型的AIE发光分子（AIEgen）与大肠杆菌Nissle 1917（Escherichia coli Nissle 1917, ECN）的结合体，提升肿瘤靶向性、治疗效果和免疫激活能力。

研究流程
研究流程主要包括以下几个步骤：

1. 分子设计与合成

   • 研究团队设计并合成了两种AIE发光分子，即INX-1和INX-2。INX-2具有近红外二区（NIR-II）荧光发射特性，并且表现出优异的光热和光动力效应。
     
   • 通过核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRMS）对分子结构进行了验证，并利用紫外-可见-近红外光谱（UV-NIR）和光致发光光谱（PL）分析了其光学特性。
     

2. 细菌混合仿生机器人的构建

   • 将INX-2与ECN结合，构建了ECN@INX-2仿生机器人。通过静电吸附作用，INX-2分子成功附着在ECN的表面和胞质内。
     
   • 利用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）和透射电子显微镜（TEM）验证了INX-2在ECN上的分布，并通过流式细胞术评估了其结合稳定性。
     

3. 体外实验

   • 通过MTT实验评估了ECN@INX-2对CT26结肠癌细胞的毒性，发现其在激光照射下表现出显著的细胞杀伤作用。
     
   • 利用3D肿瘤球体模型验证了ECN@INX-2的肿瘤穿透性和治疗效果，结果显示ECN@INX-2能够深入肿瘤球体内部并诱导细胞死亡。
     

4. 体内实验

   • 在CT26肿瘤小鼠模型中，通过静脉注射ECN@INX-2，利用NIR-I和NIR-II荧光成像、光声成像（PAI）和光热成像（PTI）技术，验证了其在肿瘤部位的靶向性和滞留性。
     
   • 激光照射后，ECN@INX-2在肿瘤部位产生显著的光热和光动力效应，导致肿瘤温度升高并诱导免疫原性细胞死亡（Immunogenic Cell Death, ICD）。
     

5. 免疫激活与治疗效果评估

   • 通过流式细胞术和免疫荧光染色，评估了ECN@INX-2对树突状细胞（DCs）和T细胞的激活作用，结果显示其显著增强了抗肿瘤免疫反应。
     
   • 肿瘤体积和重量的测量结果表明，ECN@INX-2联合激光照射显著抑制了肿瘤生长。
     

6. 系统毒性评估

   • 通过血液生化分析和组织病理学检查，评估了ECN@INX-2的系统毒性，结果显示其对小鼠的肝肾功能和主要器官无明显损伤，具有良好的生物安全性。
     

主要结果
1. INX-2的光学与光热特性
- INX-2在NIR-II窗口表现出强荧光发射，光热转换效率高达46.26%，并且能够高效产生活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）。

1. ECN@INX-2的肿瘤靶向性

   • ECN@INX-2通过ECN的天然缺氧靶向性，优先定位于肿瘤组织，并在肿瘤部位表现出显著的荧光和光声信号。
     

2. 光热与光动力治疗效果

   • 激光照射后，ECN@INX-2在肿瘤部位产生显著的光热效应（温度升至51°C）和光动力效应，诱导肿瘤细胞死亡。
     

3. 免疫激活作用

   • ECN@INX-2通过诱导ICD，显著促进了DCs的成熟和T细胞的激活，增强了抗肿瘤免疫反应。
     

4. 抗肿瘤效果

   • 在CT26肿瘤小鼠模型中，ECN@INX-2联合激光照射显著抑制了肿瘤生长，肿瘤体积和重量均显著减小。
     

结论
本研究成功开发了一种基于AIEgen和ECN的细菌混合仿生机器人ECN@INX-2，实现了多模态光热诊疗和免疫治疗的协同作用。其核心价值在于通过结合AIEgen的光学特性和ECN的肿瘤靶向性，显著提升了肿瘤治疗的精准性和效果。此外，ECN@INX-2通过诱导ICD激活免疫系统，为肿瘤免疫治疗提供了新的策略。

研究亮点
1. 新型AIEgen分子设计：INX-2具有NIR-II荧光发射、高效光热转换和ROS生成能力，为多模态光热诊疗提供了理想的光敏剂。
2. 细菌混合仿生机器人：ECN@INX-2结合了ECN的肿瘤靶向性和INX-2的光学特性，实现了肿瘤的精准治疗。
3. 免疫激活作用：ECN@INX-2通过诱导ICD，显著增强了抗肿瘤免疫反应，为肿瘤免疫治疗提供了新的思路。
4. 多模态成像与治疗：研究整合了NIR荧光成像、光声成像和光热成像技术，实现了肿瘤的精准检测和治疗监测。

其他有价值的内容
研究还通过蛋白质组学分析，揭示了ECN@INX-2在肿瘤治疗中的分子机制，发现其通过激活多种免疫相关通路，增强了抗肿瘤免疫反应。此外，研究团队对ECN@INX-2的系统毒性进行了全面评估，证实了其良好的生物安全性，为其未来的临床应用奠定了基础。

这篇报告详细介绍了研究的背景、流程、结果和意义，为相关领域的研究者提供了全面的参考。