传统的抗肿瘤药物临床使用效果不好，主要原因是其非特定的组织分布，快速的代谢和清除以及多药耐药。在过去的几十年中，许多载体药物传递系统被开发出来，其中包括脂质体、聚合物纳米粒、树状物、无机纳米粒、纳米金刚石、白蛋白纳米粒和分子靶向纳米粒等。然而，现有的载体纳米药物系统有严重的缺点：较差的载药能力、药物从载体中突释、多组分的复杂性导致其难以规模化生产等。

单组分给药体系（OCN）只含有单一的化学药物，这有利于精确的控制载药量和物理化学性质。与传统的载体给药系统相比，它不需要额外的载体，通过调控本身的物理化学性质，即可实现在肿瘤部位的有效蓄积。总的来说，OCN具有以下独特的性质：（1）可以精确控制载药量，同时可以获得高载药量；（2）通过简单地改变分子结构调整OCN的理化特征，从而影响载药量，体内药物循环时间和药物释放；（3）易于规模化生产，加快实验室到工业化的转化。

我校无涯学院王永军教授和药化教研室刘丹副教授合作，合成了紫杉醇前药（PTX-SS-PTX），利用纳米沉淀技术制备纳米粒，同时包载光热材料，实现光热与化药联合治疗。相关研究结果以专题文章的形式发表在近期的ACS Applied Materials & Interfaces期刊(Paclitaxel-paclitaxel Prodrug Nanoassembly as a Versatile Nanoplatform for Combinational Cancer Therapy，2016, 8 (49), 33506–33513，IF=7.504)。

光热疗法（PTT）是一种高热治疗方法，利用光敏剂将光能转化为热能，从而杀死肿瘤细胞。与传统手术治疗相比，PTT不具有创伤性，而且不损害正常组织。现在有许多优良的无机光敏剂，如金、二硫化钼、二氧化钛等；然而，与有机材料相比，即使经过PEG化，无机纳米粒子仍然容易迅速从血液中清除，并在网状内皮系统器官（肝、脾等）中积累，导致潜在的长期毒性，阻碍其临床应用。DiR是一种亲脂性的近红外荧光染料，具有很强的光吸收能力，可用于体内成像以及光热治疗。然而，亲脂性的DiR在水中容易聚集，导致低荧光量子产率和低荧光强度。紫杉醇前药能够与DiR共同自组装形成粒子单一均匀的纳米粒，二硫键的引入实现了紫杉醇在肿瘤细胞内部的快速释放。细胞实验证实近红外光照射引起温度的增加可与紫杉醇产生协同作用，增加细胞毒性，具有很好的抗肿瘤效果。这种基于前药的自组装纳米沉淀技术显示了高载药量、制备工艺简单、还原环境敏感、可实现光热-化药多模式联合治疗等多种成药性优点。