DSPE-PEG5000 包裹的 ICG 纳米粒子（ICG@DSPE-PEG5000）技术介绍

DSPE-PEG5000 包裹的 ICG 纳米粒子是一类以 FDA 批准的近红外染料 Indocyanine Green (ICG) 为核心，通过 磷脂-PEG 两亲分子 DSPE-PEG5000 进行包覆和稳定化的纳米结构。该体系结合了 ICG 的优异光学特性与纳米递送系统的稳定性优势，可用于近红外成像、光热治疗、光动力治疗以及药物/探针共递送等广泛用途。

一、构建原理

ICG 是一种疏水/两亲性染料，在水中易自聚集、易降解、荧光淬灭快、光稳定性差。因此将 ICG 纳米化并进行表面 PEG 化处理，可以显著改善其性能。

DSPE-PEG5000 是由：

DSPE（1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine）：疏水脂肪链，可形成脂质双层或插入疏水核；

PEG5000 链段：亲水柔性链，实现稳定、抗蛋白吸附；

组成的典型两亲结构。

当 DSPE-PEG5000 与 ICG 共同自组装时：

DSPE 的疏水尾与 ICG 分子间发生疏水缔合，形成内部核；

PEG5000 链段形成表面亲水层；

形成粒径 30–150 nm 的稳定纳米胶束或纳米颗粒。

二、纳米粒子的结构特性

1. 高稳定性的纳米核心

ICG 被包裹在 DSPE 疏水域中，减少水相暴露。

避免 ICG 聚集导致的荧光淬灭。

2. PEG5000 亲水壳层

形成稳定的 “PEG corona”；

显著提高血液循环时间（由分钟级提升至小时级）；

赋予抗蛋白吸附、抗 opsonization 的“隐身”特性。

3. 典型物性参数

 三、主要优势

1. 显著提高 ICG 的光学稳定性

ICG@DSPE-PEG5000 解决了 ICG：

容易光漂白；

容易自聚的缺陷；

荧光信号衰减快；

光热效率不稳定。

包裹后荧光输出强且稳定。

2. 延长体内循环时间

PEG5000 是常用的长链 PEG，可减少肝脾清除，延长血中半衰期，可用于肿瘤被动靶向（EPR 效应）。

3. 改善生物安全性

DSPE 与 PEG 均为高生物相容材料；

无毒、可生物排泄；

已在多个纳米药物体系中验证。

4. 易于进一步功能化

可换用：

DSPE-PEG-NHS：偶联抗体或肽；

DSPE-PEG-MAL：偶联巯基分子；

DSPE-PEG-Biotin：生物素–链霉亲和素系统成像。

因此 ICG@DSPE-PEG 纳米粒子可轻松拓展成：

主动靶向探针；

复合治疗载体；

多模态影像平台（MRI/CT/PAI）。

四、制备方法（常用两种）

1. 脂质薄膜水化法

将 ICG 与 DSPE-PEG5000 溶于氯仿/甲醇；

旋蒸形成均匀薄膜；

水化后形成纳米颗粒；

挤出或超声调控粒径。

优点： 粒径均一、易规模化。

2. 纳米沉淀/自组装法

DSPE-PEG5000 溶于乙醇等有机溶剂；

ICG 水溶液中滴加；

自发形成核-壳胶束；

透析除去溶剂。

优点： 条件温和、适合热敏性 ICG。

五、应用方向

1. 近红外荧光成像（NIR-I / NIR-II）

荧光信号增强；

生物分布更可控；

可用于术中导航、肿瘤边界识别、血管成像。

2. 光热治疗（PTT）

因纳米化提高 ICG 光热转换率，适用于：

肿瘤消融；

微创热疗；

靶向光热联合治疗。

3. 光动力治疗（PDT）

ICG 可产生活性氧（ROS），纳米包裹后：

产 ROS 量更高；

稳定性更强；

4. 作为药物/探针的纳米平台

DSPE-PEG5000 纳米颗粒可进一步共载：

疏水小分子药物（如紫杉醇）；

成像探针（如 Cy5.5 或 MRI 对比剂）；

siRNA/miRNA 模块。

形成 “光热 + 光敏 + 化疗 + 成像” 的多功能平台。

六、总结

DSPE-PEG5000 包裹的 ICG 纳米颗粒（ICG@DSPE-PEG5000） 结合了脂质、PEG 与高性能近红外染料的优势，是当前光学成像与纳米医学中稳定、易实现临床转化的 ICG 纳米公式之一。凭借良好的生物相容性、优异的光稳定性与显著增强的成像性能，它已成为肿瘤成像、术中导航及光学治疗研究中的主流材料。