大家好，今天我们来学习最近发表在《Journal of the American Chemical Society》上的一项研究，这项研究是由上海交通大学医学院肖泽宇教授团队完成的，该团队常年聚焦于Raman活体成体成像，并在近年提出了一种新的拉曼散射增强机理——“堆叠诱导电荷转移增强拉曼散射（SICTERS）”，而本研究则是利用一种新合成的分子，展现了SICTERS在精准成像和光热疗法中的应用。

拉曼技术具有多项优势，使其在分子成像领域占据重要地位。其独特的指纹振动光谱和极窄的光谱线宽使其能够精确识别分子结构，在体内生物成像应用中表现出高度特异性。此外，拉曼信号具有抗光漂白的特性，能够在长时间观测中保持稳定，从而显著减少荧光背景干扰。这些特点使拉曼技术在实时高分辨率成像中的潜力愈发突出。尤其是在表面增强拉曼散射（SERS）技术的帮助下，拉曼信号的灵敏度可达到皮摩尔（pM）级，极大地推动了拉曼成像在实际应用中的发展，并结合了诊断与光热治疗功能。

然而，目前拉曼技术在应用过程中也面临一些问题。传统SERS技术依赖于金、银等金属基底，这带来了潜在的生物安全性风险，限制了其在临床上的推广。此外，拉曼探针在复杂的生物环境中可能表现出较差的稳定性和信号强度，影响了其检测的灵敏性。技术成本的高昂也是制约因素之一，使得这一先进技术在大规模应用中难以普及。再者，拉曼信号的穿透深度有限，难以探测厚组织内部的目标区域。

而堆叠诱导电荷转移增强拉曼散射在一定程度上解决了拉曼成像生物安全性的问题。具有堆叠诱导电荷转移增强拉曼散射效应的分子能够相互堆叠以形成具有分子间紧密D-A距离的空间排列，从而促进相邻分子之间在面内和面外方向的分子间电荷转移，而这种三维“超分子”D-A结构显著增强了电荷转移对增强拉曼散射的效果[^1]。

为了进一步展示SICTERS在更多领域的应用，作者设计合成了一种新型的有机拉曼材料BTT-TPA，并对每个分子的拉曼信号进行了准确的测试，他们惊奇的发现，即使分子两端没有TPA取代，其母核结构BTT仍然保留了1290 cm^-1处的拉曼信号，相反，其他的几个组分则没有表现出对应的震动峰，

[^1]: Shuai Gao#, Yongming Zhang#, Kai Cui#, Sihang Zhang, Yuanyuan Qiu, Yunhui Liao, Haoze Wang, Sheng Yu, Liyang Ma, Hongzhuan Chen, Minbiao Ji, Xiaohong Fang*, Wei Lu*, Zeyu Xiao*. Self-stacked small molecules for ultrasensitive, substrate-free Raman imaging in vivo. Nature Biotechnology 2024; doi.org/10.1038/s41587-024-02342-9.