荧光爱好者周刊(第二十五期)
综述及机理
【用于癌症检测的荧光探针】Russian Journal of Organic Chemistry
Synthetic Strategies of Target of the Fluorescent Probe and Their Application in Cancer Detection (A Review)
基于荧光的癌症诊断是生物医学研究中发展迅速的一个领域。荧光探针以其出色的灵敏度、特异性和实时成像能力而著称,已成为癌症诊断不可或缺的工具。荧光探针的生产涉及合理设计和化学合成化合物,使其在与癌症相关的生物过程相互作用时发出荧光。为了满足不断变化的癌症检测需求,探针设计的最新进展主要集中在提高灵敏度、选择性和光物理性质上。生物成像是荧光探针在癌症检测中的众多应用之一。本研究重点介绍了荧光探针在肿瘤学早期诊断和改善患者预后方面的应用,并全面概述了荧光探针合成和应用方面的最新进展。
【机理】Analytical Chemistry
Colorimetric Xylenol Orange: A Long-Buried Aggregation-Induced Emission Dye and Restricted Rotation for Dual-Mode Sensing of pH and Metal Ions
三苯甲烷染料作为全球第三大染料类别,在比色传感领域应用广泛。然而,传统的三苯甲烷染料通常不具备荧光特性,限制了其在传感领域的进一步发展。本研究着重探讨三苯甲烷染料的荧光“开/关”控制,以拓展其在传感技术中的应用。具体而言,以三苯甲烷染料二甲酚橙(XO)为研究对象,发现其具有聚集诱导发光(AIE)特性,进而实现了通过分子内旋转控制荧光的“开/关”。该发现不仅拓宽了 XO 的光学性质,使其从比色染料转变为比色/荧光双模式 AIE 染料,还验证了基于 AIE 的荧光“开/关”控制能够提升 XO 的传感性能。此外,通过使用牛血清白蛋白抑制分子旋转,增强了 XO 的荧光发射,实现了比色/荧光双模式指示 pH 值和金属离子。相较于单一比色传感,双模式传感凭借其自验证效应,展现出更高的准确性。本研究揭示了三苯甲烷染料基于 AIE 的荧光“开/关”控制机制,为三苯甲烷染料在传感领域的应用注入了新的活力。
检测型荧光材料
【Tl3+】RSC Advances
Selective fluorescent probe for Tl3+ ions through metal-induced hydrolysis and its application for direct assay of artificial urine
本文介绍了一种简易的荧光探针,旨在检测人造尿液样本中的铊 (III) 离子 (Tl3+)。该 Tl3+信号探针 (TP-1) 由 2-乙酰基-6-甲氧基萘和肼轻松制备。在含有 1% (v/v) N, N-二甲基甲酰胺作为助溶剂的 pH 4.8 醋酸缓冲溶液中,探针 TP-1 在 Tl3+存在下表现出荧光“开启”信号行为。其他金属离子、阴离子以及尿酸、尿素和肌酐等主要尿液成分均未产生任何明显的荧光变化。TP-1 对 Tl3+的信号响应归因于腙部分的 hydrolysis,产生母体荧光团 2-乙酰基-6-甲氧基萘。TP-1 检测 Tl3+的极限为 19 nM,信号在 2 分钟内完成。此外,为了进一步优化腙衍生物的 Tl3+信号响应,本文比较了密切相关的酮-腙 (TP-1) 和醛-腙 (TP-2) 衍生物之间结构变化的影响。研究证实酮-腙 (TP-1) 表现出快速稳定的 Tl3+信号行为,并在测量条件下具有令人满意的稳定性。最后,作为实际应用,本文使用智能手机作为便携式信号测量和数据分析设备,对人造尿液样品进行了 Tl3+分析。
【Cu2+】Analytical Chemistry
Tb-based Metal–Organic Framework-Referenced Fluorescence Assay for Distinguishing Hydroquinone from Its Isomers and Subsequent Quantitative Visual Detection of Cu2+
此项研究创新性地利用了一种基于铽金属有机框架(Tb-MOF)的比例荧光纳米探针,实现了对水体中环境污染物对苯二酚(HQ)的选择性识别和铜离子(Cu2+)的便捷定量检测。该方法巧妙地利用 HQ 自身在 338 纳米处的蓝色发射作为响应信号,而 Tb-MOF 的绿色荧光(545 纳米)则作为参考信号。值得注意的是,HQ 的两种异构体间苯二酚(RC)和邻苯二酚(CC)在相同实验条件下几乎不产生荧光发射,这使得该探针能够有效地将 HQ 与其他异构体区分开来。通过监测荧光强度比值 F338/F545 的变化,实现了对 HQ 的选择性检测。此外,HQ 与 Cu2+之间的氧化还原反应会导致 HQ 荧光猝灭,而 Tb-MOF 荧光不受影响,从而实现了 Cu2+的灵敏可视化检测,肉眼可观察到从蓝绿色到绿色的颜色变化。借助智能手机,该方法能够以低至 1.67 微摩尔的检测限实现 Cu2+的定量可视化检测。在加标水样中进行的满意回收率和良好重复性实验表明,该传感平台适用于环境样品的现场监测。
【Cr (VI)】Microchimica Acta
Eco-friendly sensing of hexavalent chromium ions via copper-doped carbon quantum dots: a fluorescent probe for water safety
本文介绍了一种水热法合成铜掺杂碳点(Cu-CDs)的方法,以柠檬酸、尿素和氯化铜为原料,合成了发出蓝色荧光的颗粒,在 340 纳米激发下,其在 438 纳米处具有稳定的发射。通过全面的光谱和显微镜表征(包括红外光谱、X 射线光电子能谱、紫外光谱和高分辨透射电子显微镜),Cu-CDs 在不同的 pH 值、离子强度、温度和紫外线照射下都表现出卓越的稳定性。值得注意的是,Cu-CDs 表现出对水溶液环境中六价铬 [Cr (VI)] 离子的超灵敏和选择性检测能力,其原理是荧光猝灭。该系统对 0–80 µM 范围内的 Cr (VI) 表现出强大的线性响应,检测限(LOD)达到惊人的 0.186 µM,远低于世界卫生组织(WHO)规定的 0.96 µM 限值。这些发现使 Cu-CDs 成为环境监测和水安全应用的有效工具。 ))]
【EDA】Analytical Chemistry
A Highly Selective Probe for Real-Time Monitoring of Ethylenediamine with Ratiometric Luminescent and Colorimetric Dual-Mode Responses
本文介绍了一种新型分子探针,名为 4,4′-(9H-咔唑-3,6-二基) 双 (1-(萘-2-基甲基) 吡啶-1-鎓) 碘化物 (p-N-DPC·I2),该探针具有比例荧光和比色双重响应模式,能够实现对乙二胺 (EDA) 的高灵敏度和高选择性实时监测。实验和理论计算表明,该探针的响应机制是由于 p-N-DPC·I2 与 EDA 反应形成电荷转移 (CT) 态。此外,研究还开发了一种基于水凝胶的传感芯片,能够以低至 10 ppm 的浓度通过肉眼超灵敏地识别 EDA 蒸气。这项研究开发了一种新型探针,具有比例荧光和比色模式,可用于检测溶液和蒸气中的 EDA。
【ACT 和 CST】Luminescence
A New Fluorescence Probe for the Quantification of Acetylcysteine and Carbocisteine in Bulk and Spiked Urine: Greenness Appraisal by Exploiting Different GAC-Metric Strategies
本文提出了一种新型荧光光谱传感器,用于灵敏地分析两种非荧光祛痰药物:乙酰半胱氨酸 (ACT) 和羧甲半胱氨酸 (CST)。该传感器利用新合成的荧光探针 2-[(2-羟乙基)-(2,8,10-三甲基吡啶并[2', 3': 3,4]吡唑并[1,5-a]嘧啶-4-基)-氨基]-乙醇(Flu. Probe)。该荧光探针在 275 nm 激发下于 445 nm 处表现出荧光发射。添加浓度逐渐增加的药物会导致 Flu. Probe 的荧光定量猝灭。对猝灭机制的研究表明,静态猝灭是两种药物的主要贡献因素。使用 DFT 和 TD-B3LYP 计算分析了 Flu. Probe 在 ACT 和 CST 存在下的光谱特性,揭示了典型的 π → π* 跃迁,这归因于稳定的氢键结构。所开发的方法已根据 ICH Q2 (R1) 指南进行验证。ACT 和 CST 的线性响应分别在 0.125–2.25 和 0.125–3.0 μg/mL 的浓度范围内观察到,检测限 (LOD) 分别为 31.97 和 37.14 ng/mL。所提出的荧光光谱平台已成功应用于药物剂型和加标尿液中 ACT 和 CST 的分析,浓度范围分别为 0.25–2.25 和 0.25–2.50 μg/mL,LOD 分别为 80.21 和 71.48 ng/mL。最后,采用 GAPI、六边形和 AGREE 方法评估了所提出方案的绿色度。
【挥发性胺类】Carbohydrate Polymers
Three-dimensional cellulose acetate nanofiber aerogels: A novel platform for ratiometric fluorescence sensing of volatile amines in aquatic products
本研究创新性地开发了一种醋酸纤维素纳米纤维气凝胶 (CA NFAs),作为比例荧光传感器的固相载体,用于检测挥发性胺类物质,这对监测水产品的新鲜度至关重要。该传感器以异硫氰酸荧光素 (FITC) 为指示剂,原卟啉 IX (PPIX) 为内标,两者共价连接到纤维素骨架上。通过静电纺丝和冷冻干燥技术制备的 FITC/PPIX-CA NFAs 具有三维多孔结构,显著增强了目标气体分子的传质及其与探针分子的相互作用。所得传感器对三甲胺 (TMA) 表现出高灵敏度,检出限和定量限分别为 2.38 ppb 和 7.92 ppb,并且能在暴露后仅 10 秒内测量荧光强度变化。对比分析表明,由于气体分子与探针分子之间更好的相互作用,3D 结构化的 FITC/PPIX-CA NFAs 在挥发性有机化合物的检测方面优于传统的 2D 薄膜传感器。这项研究强调了 CA NFAs 作为先进的固相载体的潜力,可用于构建比例荧光传感器,为监测水产品的新鲜度提供了一种实用且无损的方法。
【抗生素】Food Chemistry
Simultaneous adsorption and fluorescent sensing of ampicillin based on a trimetallic metal-organic framework
该研究针对日益严重的人类健康问题——抗生素残留,探索了一种新型抗生素检测方法。通过在 NH2-MIL-53 (Al) 表面生长 Mo/Zn-MOF,构建了一种具有吸附作用的三金属有机框架材料 (NH2-MIL-53 (Al)@Mo/Zn-MOF),用于同时预富集和检测氨苄西林 (AMP)。该材料具有较大的比表面积和稳定的晶体结构,有利于提高吸附效率和检测灵敏度。研究发现,NH2-MIL-53 (Al)@Mo/Zn-MOF 对 AMP 的吸附过程符合准二级动力学模型和 Langmuir 模型。此外,基于 NH2-MIL-53 (Al)@Mo/Zn-MOF 和 CdTe QDs@SiO2 的荧光供体以及米托蒽醌 (MIT) 的猝灭剂,建立了一种比例荧光传感器。随着 AMP 浓度的增加,CdTe QDs@SiO2 的荧光通过内滤效应 (IFE) 和光诱导电子转移 (PET) 过程逐渐被 MIT 猝灭,而 NH2-MIL-53 (Al)@Mo/Zn-MOF 的荧光则保持稳定。该传感器实现了对 AMP 的超灵敏检测,检测限低至 0.69 nM。同时,该传感器在食品和环境样品中的 AMP 检测中表现出令人满意的准确性和可靠性,为开发集吸附和检测于一体的抗生素传感器提供了新思路。
【CD44】Analytica Chimica Acta
Facile preparation of iridium-based AIE polymer dots for sensitive electrochemiluminescence immunoassay of CD44 protein
本文介绍了一种基于聚集诱导发光(AIE)活性的电化学发光(ECL)生物分析新方法。研究者通过简单的纳米沉淀法,将具有 AIE 活性但不溶于水的[Ir (bt)₂(acac)]封装在聚苯乙烯-马来酸酐(PSMA)中。这种封装策略能够有效限制 Ir (bt)₂(acac) 的自由运动,从而触发聚集诱导电化学发光(AIECL)效应。与等量的纯 Ir (bt)₂(acac) 相比,所得的 Ir (bt)₂(acac)-聚合物点(IrPdots)的水分散性和 ECL 强度都得到了显著提高。更重要的是,IrPdots 具有羧基,使其能够与生物分子偶联用于生物分析。基于此,研究者构建了一种夹心 ECL 免疫传感器,用于 CD44 的灵敏检测,其中使用制备的 IrPdots 标记的检测抗体(Ab2)作为 ECL 探针,聚苯胺纳米棒(PANI NRs)作为底物,为固定捕获抗体(Ab1)提供大的电活性表面。该传感器在优化的实验条件下,在 0.1 pg/mL 至 50 ng/mL 的 CD44 浓度范围内表现出良好的线性关系,检测限低至 77 fg/mL。这项工作为制备含有 AIE 活性环金属铱配合物的 Pdots 提供了一种新方法,有望扩展这些水不溶但具有高 AIE 活性的铱配合物在水性生物分析中的应用。
【全氟辛烷磺酸】Analytica Chimica Acta
Perylene diimide based fluorescent sensors for aqueous detection of perfluorooctane sulfonate (PFOS)
全氟辛烷磺酸 (PFOS) 作为全氟和多氟烷基化合物 (PFAS) 中危害最大的成员之一,因其在环境中的持久性、生物富集性和毒性而臭名昭著,引发了严重的环境和健康问题。因此,开发快速灵敏的水中 PFOS 检测方法对于有效监测和保护免受这种有害化学物质的侵害至关重要。
【生物硫醇】Dyes and Pigments
Sensitive fluorescent probe for monitoring and bioimaging biothiols in living systems
本文介绍了一种新型的红色荧光探针 BD-MSN,用于高效检测活体 HeLa 癌细胞和斑马鱼幼虫中内源性生物硫醇(Cys/Hcy/GSH)。生物硫醇是癌症的重要生物标志物,荧光成像为检测提供了有效手段。相较于传统检测方法,该探针具有高选择性、高灵敏度、低背景噪音、低干扰以及快速低成本等优势。BD-MSN 通过亲核取代反应合成,确保生物硫醇诱导的功能基团(BD)从荧光团(MSN-OH)上超灵敏地脱离,从而在 635 纳米处产生强烈的红色荧光。体外和体内实验证明,BD-MSN 具有良好的水溶性、生物相容性和低细胞毒性,并有望用于活体生物的癌症检测。
【氯霉素和汞离子】Journal of Molecular Structure
Blue fluorescent carbon dots doped with nitrogen and sulfur as a dual-functional fluorescent probe for the detection of Hg2+ and chloramphenicol
本研究致力于开发一种基于氮硫共掺杂蓝色荧光碳点(B-CDs)的荧光传感器,用于同时检测食品安全和环境监测中常见的两种污染物:氯霉素(CAP)和汞离子(Hg²⁺)。研究合成了 B-CDs 并对其进行了表征,评估了其作为传感器在不同浓度 CAP 和 Hg²⁺下荧光强度的变化。结果表明,该传感器对 CAP 和 Hg²⁺的检测均表现出良好的线性关系(R²分别为 0.9958 和 0.9944),检出限分别达到 0.31 μM/L 和 1.75 μM/L,显示出高灵敏度。同时,该传感器在温度、盐度和光照等多种条件下表现出优异的稳定性和光稳定性。这项工作为痕量 CAP 和 Hg²⁺的检测提供了一种简单、高效且高灵敏度的传感器,具有应用于环境监测和食品安全的巨大潜力,并有望推动更先进、经济、便携的荧光传感器的开发,以满足更广泛的分析需求。
【酒精】Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
Coumarin 153, a solvatochromic fluorescent probe, for analyzing the biodiesel blends derived from various feedstocks
这是一项关于生物柴油质量控制的研究,旨在开发一种快速、灵敏的酒精含量检测方法。生物柴油作为一种可再生能源,其质量受到酒精含量的影响,这些酒精可能来自掺杂物或生产过程中的残留。研究人员发现香豆素 153 (C-153) 在多种生物柴油原料(大豆、油菜籽、芝麻和玉米)中表现出优异的溶剂化变色特性。通过光谱学研究,该方法可快速、灵敏地检测甲醇、乙醇和丙醇,且可通过肉眼观察结果。以大豆生物柴油为例,乙醇的检测限可达 0.23 % v/v。酒精浓度(0–100 % v/v)的变化会显著影响 C-153 的寿命值,从 5.1 ns 降至 0.35 ns。此外,研究人员还利用量子化学计算建立了显式溶剂化模型(乙醇)和隐式溶剂化模型(生物柴油),以解释实验结果。研究表明,C-153 在生物柴油分析中具有潜在的应用价值,并有望推动未来光学方法在生物柴油酒精检测方面的简化和优化。
【碱性磷酸酶】Biosensors
BSA-Assisted Synthesis of Au Nanoclusters/MnO2 Nanosheets for Fluorescence “Switch-On” Detection of Alkaline Phosphatase
本文提出了一种基于金纳米簇锚定二氧化锰纳米片(Au NCs-MnO2 NSs)的荧光探针,用于“开启型”检测碱性磷酸酶(ALP)。该探针利用牛血清白蛋白(BSA)为模板,通过简单的一锅法合成。在传感系统中,MnO2 NSs 同时作为能量受体和目标识别物,通过荧光共振能量转移(FRET)有效地猝灭 Au NCs 的荧光。当存在 ALP 时,其催化 L-抗坏血酸-2-磷酸(AAP)水解为抗坏血酸(AA),进而将 MnO2 NSs 还原为 Mn2+,从而恢复 Au NCs 的荧光。该荧光测定方法具有制备简便、成本效益高、特异性好和灵敏度高等优点。此外,该方法对 ALP 的检测线性范围宽广(0.005 U/mL 至 8 U/mL),检测限低至 0.0015 U/mL。值得注意的是,该方法在人血清样品中检测 ALP 方面显示出良好的应用前景,为临床应用提供了有价值的潜力。
【四环素】Microchimica Acta
A sensitized dual-response ratiometric fluorescent sensor integrated smartphone platform for accurate discrimination and detection of tetracycline homologues based on N-CDs‒Eu3+ complex
本文提出了一种基于氮掺杂碳点(N-CDs)-Eu3+配合物的双响应比率型荧光传感器,并将其与智能手机平台集成,用于准确区分和检测四环素(TC)类药物。在该传感系统中,N-CDs 作为 Eu3+的敏化剂,通过天线效应(AE)和荧光共振能量转移(FRET)的协同作用,显著增强了 TC-Eu3+配合物的荧光强度约 40 倍。研究进一步构建了纸质传感器,并与智能手机平台集成,实现了四环素的现场检测。该传感平台表现出明显的颜色变化,从蓝色变为红色,使用荧光分光光度法和纸质传感器检测的检测限分别为 1.5 nM 和 63.2 nM。此外,为了消除四环素类药物的干扰,通过调节系统的 pH 值,构建了一个简单有效的传感器阵列。通过主成分分析,对四种广泛使用的四环素类药物(TC、OTC、CTC 和 DOX)的不同荧光响应进行了分析,从而实现了对四环素类药物的准确区分。该研究为四环素类药物的识别和同步定量检测提供了一种集成方法,并为环境监测和食品安全中四环素类药物的视觉和现场检测提供了潜在的应用。
成像型荧光材料
【CD28 表达】Analytical Chemistry
Directed Evolution of Multicyclic Peptides Using Yeast Display for Sensitive and Selective Fluorescent Analysis of CD28 on the Cell Surface
本文旨在克服现有 CD28 靶向抗体探针的局限性,例如成本高昂、稳定性差、体积过大等问题。研究人员利用酵母展示和易错 PCR 技术,开发了一种基于二硫键导向的多环肽(DDMP)进化系统,成功筛选出对 CD28 具有皮摩尔级亲和力的多环肽。这些新型 DDMP 不仅具有极高的结合特异性和出色的氧化折叠效率,还被进一步开发成荧光探针和标记策略,用于检测和可视化人 T 细胞中的 CD28 表达。此项研究为研究 T 细胞的动态和激活状态开辟了新的途径,对理解免疫反应和开发靶向治疗具有重要意义,并为优化其他基于多环肽的探针和疗法提供了一个强大的平台。
【AChE】Dyes and Pigments
Rational design of fast-responding and highly selective fluorescent probes for detecting and imaging acetylcholinesterase homeostatic changes in Alzheimer's disease
阿尔茨海默病(AD)是一种进行性认知功能退化的神经退行性疾病。乙酰胆碱酯酶(AChE)具有极高的催化水解效率,能够迅速将乙酰胆碱水解为胆碱,在神经系统调控中发挥关键作用。为了定量检测 AChE,我们设计并合成了一种新型荧光探针 ACP。该探针具有极低的检测限(0.341 U/mL),远优于许多现有探针。利用 ACP,我们能够快速识别并实时追踪细胞内 AChE 水平的变化。此外,我们的研究首次成功地将 ACP 应用于检测阿尔茨海默病(AD)线虫和鼠模型中 AChE 表达的升高。总而言之,本研究为定量检测 AChE 水平提供了一种新的工具,并显示出在 AChE 相关研究中应用的巨大潜力。
应用型荧光材料
【水凝胶】ACS Applied Polymer Materials
Solvent-Responsive Fluorescence Behaviors of Aggregation-Induced Emission Poly(acrylic acid) Composites
以下是一项关于刺激响应材料的研究。该研究合成了具有聚集诱导发光(AIE)特性的丙烯酸酯取代的四苯乙烯(TPE)衍生物,并通过自由基聚合和凝胶脱水制备了可溶胀的聚合物复合材料。研究考察了这些复合材料的荧光性质和溶胀行为,发现荧光团与聚合物基质之间的相互作用会影响其对溶剂的荧光响应。通过分子动力学计算模拟了溶胀过程,以了解 TPE 衍生物的构象变化。由于在不同溶剂中的溶胀性质各异,这种新型溶剂响应复合材料有望用于油水混合物中水分的分离和检测。
【圆偏振发光】Next Materials
Bright red circularly polarized luminescence of liquid crystalline polymer network films
本文成功制备了两种具有圆偏振发光(CPL)活性的液晶聚合物网络薄膜。该薄膜采用胆甾相液晶混合物,并通过光交联反应引入了聚集诱导发光(AIE)发光剂。最终获得的薄膜展现出明亮的红色圆偏振发光,其发光不对称因子(glum)绝对值高达 0.37,荧光量子产率高达 73%。此外,该薄膜还可以用于制作防伪图案,展现了其潜在的应用价值。
【相变材料】Science China Materials
Direct self-assembly of organic micro-arrays with programmable multi-color patterns
本文提出了一种利用相变材料(PCM),特别是聚集诱导发光(AIE)材料,结合自下而上的溶液策略,直接构建高分辨率有机微阵列的新方法。通过精确控制预定义成核位点的大小,进而操控成核/结晶物质的量,实现了对像素不同相和颜色的调控。最终,无需转移即可直接获得具有多色像素的高分辨率有机微阵列。这项技术为利用相变材料无缝、无转移地生长多功能微结构提供了新途径,并在高分辨率全彩色成像/显示、光子晶体、信息存储和加密等领域展现出巨大的应用潜力。
诊疗型荧光材料
【光动力】Analytical Chemistry
Unveiling Microscopic Variations during Photodynamic Therapy via Polarity-Responsive Fluorescence Lifetime Imaging
本文介绍了一种极具前景的癌症辅助治疗方法——光动力疗法,并指出目前对其微观变化的研究不足。为此,研究人员设计并合成了一种新型极性响应探针 MI-PPF,该探针具有出色的线粒体靶向和锚定能力。通过荧光寿命成像技术,MI-PPF 成功实现了在光动力疗法过程中癌细胞线粒体形态和极性变化的实时检测。结果表明,光动力疗法期间线粒体形态发生了变形、收缩、空泡化和聚集等一系列现象,同时线粒体极性也出现下降,这可能与该过程中的线粒体氧化应激反应密切相关。此外,MI-PPF 还可用于肿瘤小鼠模型的光动力治疗,并成功实现了光动力疗法前后肿瘤切片的荧光寿命成像,揭示了小鼠肿瘤模型内细胞形态、极性和极性分布的多方面变化。该研究有望为线粒体相关领域的研究提供有价值的见解和指导,并促进相关疾病诊断和治疗领域的发展。
【光动力】Journal of the American Chemical Society
Integration of Motion and Stillness: A Paradigm Shift in Constructing Nearly Planar NIR-II AIEgen with Ultrahigh Molar Absorptivity and Photothermal Effect for Multimodal Phototheranostics
本研究聚焦于聚集诱导发光材料(AIEgens)在癌症治疗领域的潜力。传统 AIEgens 因扭曲构型导致吸光系数低,限制了其光热治疗性能。针对此问题,研究团队创新性地将“动静结合”策略引入近平面 A–D–A 骨架,成功开发出近红外二区(NIR-II)AIEgen Y5-2BO-2BTF。该材料具有高达 1.06 × 10^5 M^-1 cm^-1 的吸光系数和 77.8%的光热转换效率。通过在受体单元苯环上引入位阻修饰,形成可逆交错堆积和多种分子间非共价键锁,实现了分子结构的“静止”。同时,−CF3 基团作为柔性运动单元,显著促进了松散聚集体中的光热过程,实现了“运动”。实验表明,Y5-2BO-2BTF 纳米颗粒能够通过 NIR-II 荧光-光声-光热成像引导的 I 型光动力-光热疗法,有效根除肿瘤并抑制肺转移。该研究首次证实,具有可逆交错堆积排列的高平面构象可以作为 AIEgens 的一种新型分子设计方向,为构建用于生物成像和癌症治疗的卓越光热治疗剂提供了新的思路。
【脓毒症】ACS Sensors
Hypochlorous Acid-Activatable NIR Fluorescence/Photoacoustic Dual-Modal Probe with High Signal-to-Background Ratios for Imaging of Liver Injury and Plasma Diagnosis of Sepsis
此研究报告了一种基于螺内酰胺环开环策略的新型次氯酸激活型近红外荧光/光声双模探针 (NIRF-PA-HClO)。次氯酸作为血液感染(如脓毒症)和组织损伤(如药物性肝损伤,DILI)的生物标志物,通过检测相关生物样本中的次氯酸可实现对组织损伤或血液感染的诊断。鉴于生物体和血浆中环境复杂,干扰因素众多,开发具有高信噪比的次氯酸检测方法尤为重要。该探针在溶液、细胞和小鼠体内均表现出优异的近红外荧光/光声双模响应,且具有高信噪比。NIRF-PA-HClO 已成功应用于 DILI 的高对比度成像,并用于脓毒症的血浆诊断,取得了令人满意的结果。研究表明,NIRF-PA-HClO 有望成为研究次氯酸生理和病理作用、探索肝毒性病理和治疗机制以及诊断血液感染的潜在工具,其开发也为构建其他具有高信噪比的分析物激活型近红外荧光/光声双模探针提供了新的设计思路。