AIE爱好者周刊(第二期)
AIE爱好者周刊(第二期)
9月1日,唐本忠院士走进湖南师范大学附属黄埔实验学校,以《漫谈人生:事业与科学》为题,为学生们讲授“开学第一课”。他介绍了AIE的科学原理及其在生物成像、医疗诊疗等领域的应用,并鼓励青少年“解放思想,跳出框架”,保持好奇心和热爱。
AIE基础光物理、分子工程与超分子组装
本板块聚焦聚集诱导发光(AIE)体系的基础光物理机制、分子结构工程、聚集动力学与超分子组装研究。涵盖新型AIE分子骨架构建、给受体工程、对称‑不对称调控、聚集态激发态调控、手性光学、室温磷光、余辉材料等方向;同时包含机器学习辅助分子设计、合成新方法,以及AIE机理的光谱与动力学解析,为AIE分子理性设计提供理论与方法支撑。
Effect of isocyanide co-ligand functionalization on solid-state structure, aggregation-induced or solid-state emission, and photoinduced cancer cell death of mixed-ligands cis-pt(II) complexes
摘要:本文合成7种共用水杨醛亚胺螯合配体、异氰辅助配体结构各异的顺式Pt(II)配合物(C1–C7),探究辅助配体功能化对晶体堆积、发光行为、光依赖抗增殖活性的调控规律。通过核磁共振、高分辨质谱、单晶X射线衍射完成结构表征,证实分子稳定的平面正方形构型与多维晶体堆积结构。光物理测试表明配合物均表现出明显的AIE或固态磷光,斯托克斯位移大。其中C7在90%水/四氢呋喃混合体系中AIE发射最强,C3固态发射最强。体外光动力抗增殖实验表明,白光照射下C3、C7对HeLa、HepG2、MKN45、A549细胞的抑制作用显著增强。C7光动力抗增殖效果优异,同时具备协同化疗潜力,对HeLa细胞光毒性IC₅₀低至0.78 μM,光毒性指数PI高达7.58。研究证实异氰辅助配体的位阻与结构性质,可显著调控分子堆积、发光行为与光增强抗增殖活性。

关键词:AIE, Isocyanide complexes, Photoinduced cell death, Phototoxicity index, Pt(II) complexes
参考文献:Inorganic Chemistry Communications, 2026, 117436, https://doi.org/10.1016/j.inoche.2026.117436
A chiral body-centered tetrahedral cluster [CuI(CN)4CuII4L4]5+ synthesized via a green cyanide source
摘要:氰桥金属簇传统合成依赖有毒氰根离子。本文以绿色试剂7,7,8,8‑四氰基喹二甲烷(TCNQ)作为氰源,合成体心四面体簇CuI(CN)₄CuII₄L₄₅(DMF)₂(L=三(2‑萘并咪唑甲基)胺)。气相色谱‑质谱证实TCNQ既作为氰源,又充当还原剂,在合成过程中将Cu(II)还原为Cu(I)。该体心四面体核心具有手性,结晶时自发拆分,在手性空间群P3₁21或P3₂21中形成对映体晶体。手性四面体簇进一步通过BF₄⁻阴离子、DMF分子介导的氢键与酰胺‑π相互作用,组装成由类DNA双螺旋融合构成的三维超分子结构。化合物在晶态与溶液中均表现激发依赖双发射;甲醇溶液中观察到聚集诱导发光现象。

关键词:cyanide‑bridged cluster, dual emission, green synthesis, mixed‑valence cluster, temperature induced aggregation
参考文献:Science China Chemistry, 2026, https://doi.org/10.1007/s11426‑026‑3562‑7
Conformational control of nonplanar free base porphyrins: Towards bifunctional catalysts of tunable basicity
摘要:首次将自由碱与N‑甲基化卟啉用作双功能有机催化剂,应用于迈克尔加成反应;大环扭曲是其催化活性的必要前提。通过构象设计,可以调控非平面卟啉的N‑H氢键可用性(扭曲依赖氢键)以及杂环碱性。NMR光谱与催化剂筛选实验揭示催化作用机理。该研究拓展了自由碱与N‑取代卟啉的功能边界,开辟卟啉新的功能应用方向。

参考文献:Chemical Communications, 2018, 26—29, https://doi.org/10.1039/C7CC08099A
Dehydroabietic acid-based triarylamine-benzazole derivatives with synergistic AIE and ESIPT mechanisms for copper ion detection and lysosome-targeted imaging
摘要:以脱氢枞酸衍生三芳胺与苯并唑单元为骨架,设计合成一系列兼具聚集诱导发光(AIE)与激发态分子内质子转移(ESIPT)特性的新型化合物,系统研究取代基(H、‑CF₃、‑OMe)、杂环类型(苯并噻唑、苯并恶唑、苯并咪唑)对性能的影响。所有化合物均表现ESIPT行为,三氟甲基与苯并咪唑环可进一步促进该过程。理论计算表明,激发态分子内氢键增强是ESIPT的主要驱动力。聚集态下所有化合物均表现AIE特性,且AIE与ESIPT存在显著协同增强效应。激发态分子呈现“局部平面化、整体扭曲”构象特征,为协同机制提供结构基础。其中红光发射化合物DDPA‑HBT‑CF₃可作为高选择性、高灵敏度Cu²⁺“关型”荧光探针;制备成纳米颗粒后生物相容性优异,具备溶酶体靶向能力,为可持续荧光成像探针开发奠定基础。

关键词:Aggregation‑induced emission, Cell imaging, Copper ion sensing, Dehydroabietic acid‑based triarylamine benzazole derivatives, Excited‑state intramolecular proton transfer
参考文献:Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2027, 117647, https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2026.117647
Molecular Design and Optical Property Study of D–A–π –A Type Benzothiadiazole Derivatives
摘要:合成一系列D–A–π–A型苯并噻二唑(BTD)衍生物,以三苯胺为给体,引入不同次级受体;研究其三阶非线性光学(NLO)与光致发光性能。用呋喃环替代苯π桥,共轭与分子内电荷转移(ICT)效率均显著提升。Z‑扫描测试显示,分子三阶非线性极化率χ⁽³⁾最高达7.55 × 10⁻¹¹ esu,二阶超极化率γ最高达12.10 × 10⁻²⁹ esu。发光性能方面,呋喃桥连(FR)系列表现显著溶剂化显色,近红外发射最长可达716 nm,相比苯桥连(BZ)类似物显著红移。其中BZ‑4在甲苯中荧光量子产率高达94.6%,来源于非辐射跃迁抑制与潜在AIE特性。苯乙腈取代衍生物的高γ值与灵敏发射响应,还来源于扭曲分子内电荷转移(TICT)二次增强机制。本研究证实D–A–π–A架构是开发高性能集成非线性光学与近红外发射材料的有力策略。

关键词:benzothiadiazole, D–A–π–A architecture, near‑infrared emission, third‑order nonlinear optics, twisted intramolecular charge transfer
参考文献:Advanced Optical Materials, 2026, e71635, https://doi.org/10.1002/adom.71635
Rh‐Catalyzed C─H Activation for the Modular Synthesis of Dual‐Functional Heterocyclic‐Bridged Dithienylethenes Based on Tailorable Aryl Alkynes
摘要:本文提出铑催化C‑H活化/环化模块化合成策略,以芳基羧酸衍生物与定制二噻吩基炔烃为底物,快速构建一系列杂环桥连二噻吩乙烯衍生物。该环化方法简化传统合成路径,加速功能体系开发。产物具备可调光致变色与聚集诱导发光性能,证实荧光杂环单元成功整合入二噻吩乙烯骨架。

关键词:C–H activation, dithienylethene, heterocyclic bridge, photochromism
参考文献:Chemistry – A European Journal, 2026, e71599, https://doi.org/10.1002/chem.71599
α-cyanostyrene-decorated pyrene-based aggregation-induced emission luminogens for theatrical performance scenarios
摘要:戏剧艺术通过对话、肢体动作、表情传递情感、推动叙事;动态光影效果可以提升舞台视觉冲击力,丰富叙事情感表达。本文合成三种芘基AIE发光分子Py‑CF₃、Py‑CN、Py‑NO₂,用于舞台表演场景。化合物表现典型AIE行为与力致变色性质。凭借明亮的固态发光,可用于潜指纹显影与隐形发光油墨。应用于舞台道具,经紫外光激活后可在舞台呈现发光手印,成为传递情感记忆的象征性手段。本研究证实末端取代基工程是调控芘基材料聚集态光物理的有效策略,打通功能发光材料与法医、艺术应用的桥梁。

关键词:aggregation‑induced emission, fingermark visualization, mechanochromic properties, pyrene derivatives, theatrical performance
参考文献:Dyes and Pigments, 2026, 114153, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2026.114153
Machine-learning-accelerated rational design of aggregation-induced emission luminogens
摘要:聚集诱导发光(AIE)分子的理性设计是分子光物理领域的重要挑战,需要连接机理认知与实际分子筛选。本研究采用S₁/S₀最小能量锥形交叉(MECI)与垂直Franck‑Condon S₁态之间的电子能量差ΔE(MECI – FCS₁),作为锥形交叉可达性的高效描述符。构建28个结构匹配多环芳香分子的量子化学标签集,开发双模型策略,结合可解释指纹模型与Uni‑Mol模型,实现性质快速预测。在外部文献分子测试集中,AIE分子的预测值显著低于聚集淬灭(ACQ)分子,支持约0.6 eV的经验阈值。该阈值可作为初筛标准,优先筛选具备可达锥形交叉通道的候选分子,大幅缩小后续验证范围。该工作流连接机理认知、可解释设计规则与高通量筛选,为加速新型AIE分子发现提供高效平台。

参考文献:Journal of Chemical Theory and Computation, 2026, https://doi.org/10.1021/acs.jctc.6c01107
Heteroaryl functionalized tetraphenylethylene for AIE and mechanochromism
摘要:高效发光与外界刺激响应性是先进光电子与传感技术发展的关键。聚集诱导发光(AIE)通过限制聚集态分子内运动实现强发光,是变革性设计范式。四苯乙烯(TPE)扭曲的分子几何、有效抑制分子内旋转、抗π‑π堆积,成为通用AIE活性构筑单元。本综述总结TPE基发光分子最新进展,重点阐述固态发光、力致变色、多刺激响应的构效关系;系统讨论给受体工程、取代拓扑对电荷转移过程、结构依赖光物理性质的调控;重点介绍力致变色体系——机械扰动通过相变与堆积重组产生可逆发射变化。同时展望TPE基AIE分子在光电子、尤其是非掺杂OLED与多功能发光器件中的应用,以及当前挑战与未来方向。

参考文献:Physical Chemistry Chemical Physics, 2026, https://doi.org/10.1039/d6cp01049k
Aggregation‐controlled triplet exciton regulation enables single‐emitter color‐evolving afterglow
摘要:聚集在调控有机发光材料激发态过程中起关键作用,但同时调控延迟荧光(DF)与室温磷光(RTP)仍然存在挑战。本文开发一系列二噻吩并吡咯发光体DTP‑R,作为单发射体系,研究聚集调控的激发态动力学。通过调控聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的掺杂浓度,发射从类单体向聚集主导演变,瞬时光荧(PF)与延迟荧光均发生连续红移,延迟光谱中DF与RTP共存。结构分析表明聚集由协同弱分子间相互作用主导,尤其是S···π相互作用,而非传统π‑π堆积。理论计算表明,聚集诱导分子间电荷分离,缩小单重态‑三重态能隙ΔEST,提供更多可及三重态,促进热活化RISC相关延迟荧光。温度依赖延迟发射与超低浓度体系延迟荧光进一步支持RISC机理。基于BPBr主客体体系,通过三重态‑三重态能量转移(TTET)调控三重态激子分布,增强磷光贡献。该单发射体系具备浓度可调变色余辉,可用于时空信息存储与动态防伪,为设计激发态动力学可调的有机余辉材料提供策略。

参考文献:Advanced Science, 2026, e77357, https://doi.org/10.1002/advs.77357
Thermally driven reorganization of aurophilic AIE aggregates in microheterogeneous acetonitrile/water media
摘要:结合光谱、动力学与计算方法,研究微非均相乙腈/水混合体系中四核Au(I)/Au(I)配合物的聚集诱导发光行为。时间分辨紫外‑可见光谱与多元分析表明,AIE聚集体形成之后,进一步聚集遵循连续协同重组路径,而非经典成核‑生长模式。过程符合压缩指数动力学,活化能Eₐ = 86 kJ·mol⁻¹。动态光散射证实从纳米聚集体到微米级物种的层级生长,最终发生沉淀。DFT计算表明,单元间相互作用(116 kJ·mol⁻¹)以金亲相互作用与π堆积为主,决定聚集体稳定性,并且与部分重组带来的动力学壁垒直接相关。类导体屏蔽模型(COSMO)分析表明溶剂化作用弱,解释了分子间相互作用占主导的原因。

参考文献:Inorganic Chemistry, 2026, https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6c03111
Electrolyte-controlled self-assembly of water-soluble perylene bisimides: A kinetic and stimulated raman study
摘要:苝二酰亚胺(PBIs)是功能超分子结构的核心构筑单元;但生理条件下盐诱导自组装动力学快、荧光信号强,表征难度大。本文结合荧光停流动力学与受激拉曼散射(SRS)光谱,解析精胺功能化PBI的电解质控聚合过程。自组装遵循反协同K₂‑K路径:成核快速形成二聚体,与盐浓度无关;而聚合物生长强烈依赖盐浓度,随NaCl浓度升高,聚合物解离速率下降。氯离子选择性稳定生长中的组装体,大幅抑制单体释放,呈现米氏饱和动力学特征。结合宏观动力学路径与微观振动结构,SRS有效抑制荧光背景,发现聚集后低频拉曼模式相对强度显著降低,对应高质量位移、结构离域振动模式,源于共面H聚集体内部堆积约束与激子压力。该研究为面向生物医学与光电子应用的水溶性超分子材料设计提供可推广框架。

参考文献:The Journal of Physical Chemistry Letters, 2026, https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.6c02220
Revealing concentration-dependent amplification and inversion of circularly polarized luminescence in liquid crystal self-assemblies
摘要:超分子手性演化信号弱、构象多样,解析难度大。本文采用液晶基质放大手性光学信号,实时监测单体到聚集体的手性演化。该芘基超分子体系中,π‑π堆积与C–H···π相互作用驱动向列液晶中形成离散二聚体。圆偏振发光(CPL)信号显著放大,glum值最高可达10⁻¹,可直接可视化手性转变。结构分析证实,错位面对面二聚体与单体相比手性反转,诱导手性光学反转。TCNB变构包封诱导液晶内BP二聚体重排,调控螺旋依赖的手性光学活性;带边处glum最大值可达0.97。该结构重塑证实,组装浓度调控与分子干预可以精准工程化手性聚集体,为超分子组装体系手性演化提供基础认识。

参考文献:Nano Letters, 2026, https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c03326
Acid-triggered crystallization constructs efficient nontraditional room-temperature phosphorescence polymers
摘要:传统室温磷光(RTP)材料依赖复杂芳香结构;简单聚合物实现高效长寿命发射极具挑战。本文提出酸触发结晶策略,用于丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)共聚物。加入HCl驱动AM转化为3‑氯丙酰胺(3‑CPA)晶体,生成质子化氮物种;HEMA的羟基与酯基协同强化氢键网络。该结构演化显著提升聚合物网络整体结晶度,强化构象刚性化,有效限制分子运动。发射寿命从初始4.3 ns延长至366 ms,总光致发光量子产率PLQY达15.4%。产物PAMHE衍生物呈现绿色余辉。该工作为高性能非传统RTP材料设计提供简洁无金属范式,在高级防伪领域应用潜力巨大。

参考文献:ACS Macro Letters, 2026, https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.6c00348
Engineering multi-color emission via proton transfer and aggregation in 7-diethylamino-4-hydroxycoumarin based unsymmetrical azines systems
摘要:香豆素骨架与多样芳香单元融合,是构建多功能发光分子的有力策略。本文设计合成4种基于7‑二乙氨基‑4‑羟基香豆素的非对称吖嗪衍生物FHC、BHC、HBHC、TPHC,通过调控可旋转芳香单元实现系统性能调控。所有化合物表现显著溶剂化显色效应,365 nm紫外照射下不同极性溶剂呈现不同荧光颜色。通过吸收、发射光谱结合DFT、TD‑DFT计算,研究质子转移现象。紫外‑可见吸收、荧光、DLS、FE‑SEM证实化合物的AIE行为。对吖嗪衍生物其它部分的合理工程,可在乙腈‑水体系中有效调控多色发射。其中FHC表现独特力致变色响应,研磨前后发射可逆变化,固态发射、粉末XRD、FE‑SEM共同验证该现象。本研究为开发多色、刺激响应香豆素基发光材料提供有效分子设计策略。

参考文献:Dyes and Pigments, 2027, 114150, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2026.114150
AIE-active metallodendrimers for two-step sequential light-harvesting and photocatalytic C-P bond formation in aqueous solution
摘要:受天然光合系统启发,构建水相高效人工捕光系统,实现序列能量转移仍是重大挑战。本文报道以吖啶为核的树状分子APD‑G1、APD‑G2与AgClO₄构成的金属树状超分子平台。APD‑G1‑Ag复合物在水溶液中表现显著聚集诱导发光(AIE),作为高效能量给体,与一级受体尼罗红(NiR)、二级受体MTSIC实现两步序列FRET能量转移。第一步能量转移效率最高达92%,天线效应10.5;第二步效率84%,天线效应14.2。精细调控给受体比例,APD‑G1‑Ag‑NiR组装体产生明亮白光发射,CIE坐标(0.32, 0.34)。捕获的能量还可以高效驱动二苯基氧膦与三类苯并稠杂环(苯并恶唑、苯并噻唑、苯并咪唑)之间的有氧交叉脱氢偶联(CDC)反应,磷化产物分离产率最高达95%。该模块化超分子策略,为构建多功能AIE金属树状组装提供通用平台,面向捕光、白光器件、可持续光催化应用。

关键词:Artificial light‑harvesting systems, Metallodendrimers, Photocatalytic, Self‑assembly, White‑light emission
参考文献:Dyes and Pigments, 2027, 114111, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2026.114111
Exploiting dynamic disulfide-based equilibrium of rotaxanes for differential halide responsiveness and generation of nanotriangle-stoppered [2]rotaxane
摘要:巯基封端、芘修饰的轴分子与二苯并‑24‑冠‑8‑醚大环组装,通过自发二硫键形成二聚体,实现轮烷化,在乙腈中形成折叠型[2]‑与[3]轮烷平衡混合物。该平衡体系对氟离子、氯离子表现差异化光学响应。氟离子作为强碱使轴铵中心去质子化,基本保持轮烷结构;氯离子与铵基形成强离子对,引发分子内氯‑氯排斥,折叠型轮烷结构坍塌,动态二硫键平衡向单体巯基方向逆转。向该超分子体系引入金纳米三角,利用金与巯基强亲和力,配体连接在纳米三角表面,形成纳米三角封端[2]轮烷。该体系通过比色与荧光方法,对氟离子表现出优于其他卤离子的选择性检测,共价与离子氟检出限均可达纳摩尔级别(LOD约100 nM)。

参考文献:Organic Chemistry Frontiers, 2026, https://doi.org/10.1039/D6QO00759G
荧光传感:离子、生物标志物、病毒与食品检测
本板块收录基于AIE、聚集诱导电化学发光(AIECL)、MOF、碳点等体系的荧光传感研究。检测对象涵盖金属离子、活性氧、生物标志物(miRNA、外泌体)、病毒、真菌毒素、药物、食品污染物等;包含适体传感器、侧向流免疫分析、双模式检测、电化学发光等多种技术路线,兼顾检测性能、实际样品验证与便携化应用。
Aptamer-functionalized aggregation-induced emission micelles for integrated detection and photodegradation of lipopolysaccharides
摘要:生物制品中脂多糖(LPS)污染带来严重临床风险,其检测与去除一直是难题。传统检测方法内毒素回收率低;清除技术往往破坏生物制品活性或引入二次污染。本文开发集LPS检测与去除于一体的集成平台。系统采用适体修饰的胶束,包载高活性氧量子产率的AIE光敏剂。表面适体特异性捕获LPS,随后光照触发高效氧化降解。先捕获后降解的设计,将LPS富集在光敏剂内核附近,最大化降解效率。在内毒素污染的胰岛素溶液中验证,该平台可显著降低ELISA可检测的LPS信号,且初步实验显示不会显著影响胰岛素诱导3T3‑L1脂肪细胞的葡萄糖摄取。该生物相容策略打通LPS监测与安全去污染之间的壁垒。

关键词:AIE photosensitizer, Aptamer, Lipopolysaccharide, LPS removal
参考文献:Photochemical & Photobiological Sciences, 2026, https://doi.org/10.1007/s43630‑026‑00985‑y
A fluorescent/colorimetric dual-mode biosensor for microRNA-21 based on dumbbell DNA-induced rolling circle amplification
摘要:miR‑21是泛癌症诊断核心生物标志物,现有方法难以兼顾灵敏度、特异性与便捷性。单纯滚环扩增(RCA)信号放大体系不稳定、假阳性率高,难以用于早期肿瘤筛查与现场检测。本文采用哑铃形DNA探针介导RCA,集成聚集诱导发光(AIE)荧光检测与磷钼蓝比色检测,构建双模式生物传感器。靶标miR‑21触发探针构象变化与精准环化,启动phi29 DNA聚合酶RCA扩增;产物与四苯乙烯修饰DNA(TPE‑DNA)结合产生荧光;RCA副产物焦磷酸盐转化为磷钼蓝,实现可视化检测。荧光模式线性范围100 aM~1 pM,检出限89.0 aM;比色模式线性范围1 fM~10 pM,检出限389 aM;两种模式均具备优异特异性。加标血清样品验证真实样品性能,回收率85.9%~102.8%。临床血清样本验证证实可区分癌症患者与健康人血清miR‑21水平。该双模式生物传感器兼具高灵敏度与多场景适应性,结合便携设备后在快速现场癌症筛查中潜力巨大。

关键词:Aggregation‑induced emission, Dual‑mode biosensor, Dumbbell DNA, microRNA‑21, Rolling circle amplification
参考文献:Microchemical Journal, 2026, 119485, https://doi.org/10.1016/j.microc.2026.119485
Highly sensitive detection of quercetin based on aggregation-induced electrochemiluminescence active polymer dots
摘要:食品中槲皮素(Qn)水平管控对食品安全与人体健康至关重要。本文开发聚集诱导电化学发光(AIECL)活性聚合物点(Pdots)发光平台,用于槲皮素高灵敏ECL传感。聚集态分子间运动受限,Pdots表现高效ECL发射。加入槲皮素后,通过双路径电子/能量转移机制,ECL信号被有效淬灭。该“信号开‑关”策略实现槲皮素超灵敏高选择性检测,线性范围0.1 nM~1.0 mM,检出限低至41 pM。传感器成功应用于多种真实食品样品槲皮素测定,回收率满意。该工作不仅为槲皮素监测提供可靠方法,也凸显其在提升食品安全方面的应用前景。

关键词:Aggregation‑induced electrochemiluminescence, Dual‑path electrons/energy transfer, Polymer dots, Quercetin
参考文献:Analytica Chimica Acta, 2026, 346175, https://doi.org/10.1016/j.aca.2026.346175
Fluorescence signal “turn-on” lateral flow immunoassay based on fluorescent MOF and black FePNs for highly sensitive naked-eye detection of deoxynivalenol
摘要:为实现呕吐毒素(DON)灵敏可视化现场检测,开发荧光信号“开启型”侧向流免疫分析方法FONLFA。以AIE分子为配体合成锆基金属有机框架ZrMOFs荧光纳米复合物,作为荧光标记。ZrMOFs与抗原呕吐毒素‑牛血清白蛋白(DON‑BSA)通过简单混合喷涂,即可固定在检测线(T线)。采用铁聚多巴胺纳米颗粒(FePNs)免疫探针,同时作为比色信号单元与荧光淬灭剂。通过DON与固定抗原的竞争结合产生荧光信号。该方法肉眼检出限vLOD达1.0 ng/mL,相比传统比色侧向流方法提升20倍。定量检测线性范围0.25–5.0 ng/mL,LOD=0.10 ng/mL。玉米样品中回收率96.8%~103.5%。该方法为食品中DON快速筛查提供高实用价值。

关键词:Deoxynivalenol, Fe‑polydopamine nanoparticles, Lateral flow assay, Metal‑organic framework, Signal “turn‑on”
参考文献:Talanta, 2027, 130518, https://doi.org/10.1016/j.talanta.2026.130518
Coumarin-benzothiazole based fluorescent probes with AIEE and ESIPT properties for rapid and specific detection of Zn2+ with bioimaging capability
摘要:开发两种聚集诱导发光增强(AIEE)活性荧光探针Cou‑HBT、DEA‑HBT,用于选择性灵敏检测Zn²⁺。探针通过苯并噻唑衍生物与香豆素衍生物的Sonogashira偶联合成。紫外‑可见吸收与荧光光谱研究探针对不同分析物的识别性能。两种探针斯托克斯位移大(Cou‑HBT约200 nm,DEA‑HBT约166 nm),在四氢呋喃/水混合体系表现明显AIEE行为。与Zn²⁺配位后,Cou‑HBT在550 nm荧光显著淬灭;DEA‑HBT表现比率响应,586 nm下降,479 nm出现新发射。探针响应时间短(6.5 s、7.5 s),检出限低(Cou‑HBT 0.45 μM,DEA‑HBT 0.28 μM),对其他离子选择性与抗干扰能力优异。Job曲线、ESI‑HRMS、DFT计算证实1<1结合计量比>1结合计量比>。探针生物相容性好、细胞毒性低,成功实现HepG2细胞内Zn²⁺成像;实际水样检测回收率满意。

关键词:Benzothiazole derivative, Bioimaging, Coumarin derivatives, Fluorescent probe, Zn
参考文献:Journal of Molecular Structure, 2026, 147462, https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2026.147462
Tetrazine-based AIE probes for specific detection of superoxide anion
摘要:结合四嗪单电子识别特性与聚集诱导发光(AIE),理性设计合成两种荧光探针SWJT‑48、SWJT‑49。分子设计依靠特异性还原识别机制,消除多种物质干扰。探针对超氧阴离子(O₂•⁻)响应快、灵敏度高、选择性优异。SWJT‑49可成功检测HeLa细胞内外源性与内源性超氧阴离子;并通过氧糖剥夺(OGD)模型模拟脑缺血再灌注损伤(CIRI),实现HT22细胞内超氧阴离子荧光成像。该设计有效消除传统荧光探针中聚集与粘度变化导致的假阳性信号,同时最小化非特异性AIE聚集体背景干扰带来的假阴性信号。

关键词:Aggregation‑induced emission (AIE), Cerebral ischemia‑reperfusion injury (CIRI), Fluorescent probe, Superoxide anion (O), Tetrazine
参考文献:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2027, 128681, https://doi.org/10.1016/j.saa.2026.128681
An aggregation-induced electrochemiluminescence aptasensor based on a pyrene-based metal-organic framework for sensitive imatinib detection
摘要:伊马替尼(IMA)是治疗慢性髓性白血病(CML)、胃肠道间质瘤(GIST)的关键药物;现有平台信号水平低、仪器成本高,高灵敏检测仍具挑战。本文报道Cd‑TBAPy金属有机框架(MOF)复合物构建信号增强型电致化学发光(ECL)适体传感器,用于伊马替尼灵敏检测。Cd‑TBAPy的ECL性能增强,源于MOF框架内刚性配位环境与H₄TBAPy配体有序排列,限制分子内运动,减少非辐射弛豫路径。伊马替尼与适体特异性结合,诱导适体从表面固定的CP‑Apt双链解离,暴露出固定捕获探针;捕获探针与Cd‑TBAPy标记信号探针杂交,产生随靶标浓度升高的ECL信号。传感器1 nM~5000 nM线性良好,检出限低至0.47 nM,为治疗药物监测进一步开发提供基础。

关键词:Aggregation‑induced electrochemiluminescence, Aptasensor, Cd‑TBAPy‑MOF, HTBAPy, Imatinib
参考文献:Microchemical Journal, 2026, 119524, https://doi.org/10.1016/j.microc.2026.119524
Solvent-gated dual-mode detection of Zn2+ and Hg2+ using a bisphenol a-derived schiff base probe
摘要:开发可区分两种金属离子、互不干扰的双离子化学传感器,是荧光传感领域重要挑战。本文报道双酚A衍生席夫碱探针H4L,通过溶剂门控实现生物相关Zn²⁺与环境毒性Hg²⁺双模式检测。优化检测体系:Zn²⁺检测采用H₂O/DMF(8<2>2>, v/v, pH 7.4);Hg²⁺检测采用H₂O/MeOH(1<9>9>, v/v, pH 7.4)。在H₂O/DMF中,H4L本征荧光弱,加入Zn²⁺后荧光增强36倍,检出限29.20 nM;该开启响应来源于螯合增强荧光与络合后顺反异构化受限。在H₂O/MeOH中,H4L本身强发光;加入Hg²⁺后荧光选择性淬灭,肉眼可见黄到棕颜色变化,检出限46.7 nM。自由探针高发射来源于聚集辅助的分子运动受限;Hg²⁺结合破坏发光态,促进非辐射失活,重原子效应也有贡献。光谱、质谱、Job实验、理论计算证实两种金属均为1<2配体>2配体>‑金属结合。理论计算提示可能存在探针到Hg²⁺电荷转移。H4L成功应用于HeLa细胞Zn²⁺成像,细胞毒性低。

关键词:Bisphenol a, Cell imaging, Chemosensors, Mercury, Solvent effect, Zinc
参考文献:Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2026, 117651, https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2026.117651
Rapid detection of white spot syndrome virus using aggregation-induced emission aptamer technology
摘要:聚集诱导发光(AIE)与聚集淬灭相反的光物理现象,已被广泛用于生物靶标、金属、小分子化学传感器。适体是传感器开发与生物医学应用常用识别分子。本研究利用AIE原理,将靶向白斑综合征病毒(WSSV)的核酸适体与AIE分子四苯乙烯四羧酸钠TPE‑(COOH)₄Na结合,构建特异性检测WSSV的荧光生物传感器。通过体系优化、组织样本比例筛选、特异性灵敏度测定,验证临床检测可行性。最优体系:适体浓度1 μmol/L,适体与TPE‑(COOH)₄Na摩尔比1<120>120>。以患病虾肌肉组织为检测样本,背景荧光显著低于内脏组织,肌肉组织为最优采样部位。特异性实验显示传感器对WSSV荧光增强显著(7715 a.u.),荧光强度约为阴性对照组2倍;对虾血细胞虹彩病毒、传染性皮下造血坏死病毒、肝胰腺囊肿虫等常见虾病原体仅产生弱背景荧光(低于2500 a.u.)。灵敏度测试可检测低至826拷贝/μL的病毒颗粒。24份临床样本验证,与国标PCR方法符合度100%;但365 nm紫外肉眼判读出现2例假阳性,说明弱阳性样本的局限性。

参考文献:Journal of fisheries of china, 2026, https://doi.org/10.11964/jfc.20260315440
Entropy-engineered aptamer truncation enables dual-mode LRET/SERS aptasensing for multiplex detection of phalloidin and α-amanitin in mushroom samples
摘要:鬼笔环肽(PHD)与α‑鹅膏蕈碱(α‑AMT)是结构受限的环状蘑菇毒素,刚性结构与有限识别表面带来高亲和分子识别与多重灵敏检测挑战。本文提出熵引导适体工程策略,去除冗余区域同时保留核心茎环识别基序,优化靶标结合热力学平衡;截短后适体对PHD、α‑AMT的SGI衍生亲和力分别提升3.3倍、3.6倍。工程化适体集成到上转换纳米颗粒、Fe₃O₄@AuNS构成的双模式发光共振能量转移(LRET)/表面增强拉曼散射(SERS)平台。单一靶标结合驱动适体‑DNA结构开关事件,同步调控两种光学输出,实现内部交叉验证多重定量。0.01–100 ng/mL范围线性R²>0.99,回收率92.0–99.2%,相对标准偏差低于5%。该策略为结构受限食品毒素灵敏检测与多重食品安全分析提供通用框架。

参考文献:Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2026, https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c07518
A novel electrochemical biosensor based on aggregation-induced electrocatalytic enhancement for detection of M2-microglia derived exosomes
摘要:脑梗死早期诊断是脑血管疾病管理重大临床挑战。M2型小胶质细胞来源外泌体(M2外泌体)是神经组织修复关键介质,是极具转化潜力的预后生物标志物。但生物体液复杂、丰度极低,准确定量难度大,亟需超高灵敏传感范式。本文开发金‑铜纳米簇(AuCuNC)电化学生物传感器,利用其AIE特性,实现无酶、无标记、高灵敏M2外泌体分析。核心创新是将AIE机制引入电化学增强;AIE驱动的空间构象与电子态转变,直接转化为稳健电催化信号,突破传统电化学平台灵敏度局限。优化条件下,传感器18颗粒/mL~1.8×10⁷颗粒/mL线性良好,检出限低至8颗粒/mL。血清样品回收率99.8%~101%。该生物传感器可动态追踪M2外泌体,为脑梗死早期诊断与个体化干预提供研究手段。

关键词:Aggregation‑induced electrocatalytic enhancement, AIE, AuCuNC, Electrochemical biosensor, M2 exosomes
参考文献:Biosensors and Bioelectronics, 2026, 119169, https://doi.org/10.1016/j.bios.2026.119169
生物医学与诊疗应用
本板块聚焦AIE材料在生物医学与诊疗领域的应用,涵盖抗菌/抗真菌光动力治疗、肿瘤光动力、糖尿病伤口修复、生物成像、细胞器靶向等方向。包含无重原子BODIPY光敏剂、NIR‑II光热纳米平台、碳基AIE伤口敷料、酶活性单细胞检测等研究,展示AIE材料在感染治疗、再生医学、单细胞分析中的应用潜力。
Aggregation-induced BODIPY photosensitizers for synergistic type I/II photodynamic antibacterial therapy
摘要:设计两种无重原子硼二吡咯亚甲基(BODIPY)AIE光敏剂TPA‑BDP、TPE‑BDP,克服聚集淬灭(ACQ)与重原子毒性,提升传统BODIPY抗菌光动力治疗(aPDT)效果。通过一锅法合成,在BODIPY母核中位引入三苯胺或四苯乙烯电子给体。525 nm光照下,聚集态无需重原子取代即可产生大量活性氧(ROS);鉴定为单线态氧(¹O₂)与超氧阴离子(O₂•⁻),实现I/II型联合光动力机制,提升抗菌活性。平板计数法测试对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的抗菌活性,两种光敏剂最低抑菌浓度均低于6 μM。体内抗MRSA实验:局部涂抹光敏剂后光照,显著加速伤口愈合,生物安全性优异,伤口愈合率超过90%。该无重原子BODIPY光敏剂集成AIE、I/II型aPDT活性、体内抗MRSA伤口愈合性能,成功解决传统BODIPY光敏剂的主要局限。

关键词:Aggregation‑induced emission, Antimicrobial photodynamic therapy, BODIPY, Photosensitizer, Wound healing
参考文献:Bioorganic Chemistry, 2026, 110438, https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2026.110438
Symmetry-to-asymmetry-engineered aggregation-induced second near-infrared emission nanoplatform for nitric oxide-enhanced phototheranostics of fungal biofilms
摘要:真菌生物膜感染对人类健康构成日益严重的威胁。本文开发多功能纳米平台ASE@B NPs,集成第二近红外(NIR‑II)光热剂、生物膜靶向抗菌功能、光热触发一氧化氮(NO)释放。含酸响应片段的载体实现感染微环境精准靶向,实现抗真菌与抗炎联合效应。关键进展:通过AIE活性NIR‑II发光体的分子工程,提升光热转换效率(PCE)。将给体‑受体‑给体(D‑A‑D)构型从对称改为非对称,成功将发射行为从聚集淬灭(ACQ)转变为AIE。利用酸性生物膜微环境与真菌细胞负电表面,采用含弱酸响应电荷翻转基团的两亲聚合物载体,共载光热响应NO前药(BNN6)与AIE发光体。生理条件下纳米平台表面带负电,延长循环时间与生物安全性;酸性生物膜中转为正电,促进穿透与真菌结合。该多功能纳米平台高效破坏生物膜并重编程微环境,为耐药真菌感染提供有前景的诊疗策略。

参考文献:ACS Nano, 2026, https://doi.org/10.1021/acsnano.6c03957
Sequential Integration of Microenvironment Regulation Utilizing Aggregation‐Induced Emission Luminogen‐Based Carbon Dots for Diabetic Wound Treatment
摘要:糖尿病伤口愈合困难,源于复杂伤口微环境:持续感染炎症、细胞外基质(ECM)重塑障碍、再上皮化受阻。本文提出序贯整合微环境调控与再上皮化促进(SIMREP)策略,基于负载AIE发光剂的锌掺杂甘草酸碳点TTPy‑Zn@GCDs,加速糖尿病伤口愈合。TTPy‑Zn@GCDs通过AIE基光动力治疗抑制细菌感染,清除活性氧,促进巨噬细胞M2型极化。值得注意的是,该材料通过抑制糖尿病伤口中基质金属蛋白酶MMP‑9过表达,优化ECM重塑;还通过激活缺氧诱导因子‑1α(HIF‑1α)信号通路,促进角质形成细胞迁移,加速再上皮化。SIMREP策略为加速感染糖尿病伤口愈合提供有前景的途径。

关键词:aggregation‑induced emission, carbon dots, diabetic wound healing, matrix metalloproteinase, reactive oxygen species
参考文献:Small, 2026, e75314, https://doi.org/10.1002/smll.75314
Spatiotemporal sequential fluorescence and electrochemistry bimodal quantitation of enzyme activity in a living cell
摘要:活细胞内酶活性的精准时空单细胞定量,对理解细胞异质性与疾病筛查至关重要。现有单信号方法精度不足,时空多模态策略尚未开发。本文开发时空序列荧光‑电化学双模态平台,实现活细胞中天冬酰胺内肽酶(AEP)活性的空间定位与精确定量。双AIE探针pyTPE‑CBT通过θ纳米针递送进入单细胞,荧光增强11.18倍,可视化AEP空间分布。荧光成像引导下,将纳米针检测通道定位于目标亚细胞区域。AEP介导探针分子切割,改变电荷密度与有效通道尺寸,调制离子电流实现定量检测,检出限LOD=3.83 ng/mL。该方法克服传统单模式方法缺陷,为研究单细胞酶异质性、亚细胞定位与动态酶活性提供强大工具。

参考文献:Nano Letters, 2026, https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c02449
“synergistic effect of CQDs on the spectroscopic behaviour and bioactivity of azo dyes: Bio-imaging applications”
摘要:偶氮染料类药样性质优异,广泛用于纺织、食品、化妆品、制药行业;其固有荧光使其有望用于生物成像,但荧光强度与量子产率低限制应用。碳量子点(CQDs)可显著增强染料荧光。本文假设新合成偶氮染料与CQDs相互作用,通过特定光物理机制增强荧光。利用紫外‑可见吸收、FTIR、稳态与时间分辨荧光光谱研究染料‑CQD相互作用;测试量子产率、Zeta电位,以及抗菌、抗氧化、溶血等体外药理活性。结果显示,与CQDs作用后荧光强度增强、激发态寿命延长、荧光量子产率提升;增强机制为FRET与AIE协同作用。偶氮染料‑CQD杂化物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌表现协同抗菌活性,DPPH自由基清除活性提升,溶血率低于2%,血液相容性优异。该研究凸显偶氮染料‑碳点杂化物在生物成像与生物医学中的应用潜力。

关键词:Aggregation‑induced emission (AIE), Azo dyes, Biological activity, Carbon quantum dots (CQDs), Fluorescence enhancement, Förster resonance energy transfer (FRET)
参考文献:Journal of Fluorescence, 2026, https://doi.org/10.1007/s10895‑026‑04912‑3
综述与方法学进展
本板块收录AIE与荧光领域的综述类文章与方法学进展,涵盖泌尿疾病AIE诊疗、抗真菌光动力、即时检测(POCT)转化、TPE基AIE分子进展等主题,系统梳理领域现状、挑战与未来方向,为领域发展提供全景视角。
Organic photosensitizers for antifungal therapy: Structural diversity and emerging applications
摘要:耐药与生物膜相关真菌感染,传统抗真菌药物难以治疗。抗菌光动力治疗(aPDT)利用光激活有机光敏剂,产生时空可控的多靶点氧化损伤。为阐明分子设计如何决定抗真菌性能,本综述系统比较天然产物光敏剂、花菁染料、卟啉、BODIPY、AIE发光体、新兴分子平台在抗真菌aPDT中的应用。分析电荷、疏水性、重原子取代、给受体架构、聚集、制剂、亚细胞靶向如何影响真菌选择性、I/II型光化学、生物膜穿透、成像与临床前疗效。跨类分析进一步明确转化主要障碍:宿主细胞光毒性、缺氧生物膜、光学通路受限、剂量不一致、白念珠菌实验模型占比过高、药代动力学与长期安全性数据有限。未来发展方向包括红光/近红外响应光敏剂、感染位点适配递送与光照、缺氧条件下直接验证、标准化光化学与剂量报告、更成熟生物膜与临床多样真菌病原体评估。

参考文献:Chemical Communications, 2026, 10.1039.D6CC03392J, https://doi.org/10.1039/D6CC03392J
Bridging the translation gap: How fluorophore design and imaging innovations will shape next-generation point-of-care diagnostics
摘要:基于荧光的即时检测(POCT)对全球健康、分子诊断、个性化医疗具备变革潜力,但从实验室原型到临床部署,仍受探针化学、成像硬件、数据分析、验证等缺口阻碍。本篇批判性综述分析最有可能填补差距的设计与集成创新。评估近红外荧光团、量子点、碳点、AIE发光体等纳米材料探针,以及多模态荧光/SERS系统,权衡亮度、光稳定性、多重检测能力、生物相容性。分析复杂生物基质中提升信噪比的策略,包括可激活、比率型探针设计,等离子体放大,试纸样品前处理。讨论纸基、微流控平台集成,以及智能手机阅读器的实际挑战,尤其是照明控制与跨设备标准化。进一步讨论核酸POCT特有约束(热管理),评估纸‑微流控混合架构解决方案。最后提出基于标准化光学与分析流程、稳健背景抑制、可重现基片制备、多中心临床验证的转化框架。目标是提供可执行的设计与验证原则,加速荧光POCT在最需要领域的应用。

参考文献:Analytical Methods, 2026, https://doi.org/10.1039/d6ay01311b
Heteroaryl functionalized tetraphenylethylene for AIE and mechanochromism
摘要:高效发光与外界刺激响应性是先进光电子与传感技术发展的关键。聚集诱导发光(AIE)通过限制聚集态分子内运动实现强发光,是变革性设计范式。四苯乙烯(TPE)扭曲的分子几何、有效抑制分子内旋转、抗π‑π堆积,成为通用AIE活性构筑单元。本综述总结TPE基发光分子最新进展,重点阐述固态发光、力致变色、多刺激响应的构效关系;系统讨论给受体工程、取代拓扑对电荷转移过程、结构依赖光物理性质的调控;重点介绍力致变色体系——机械扰动通过相变与堆积重组产生可逆发射变化。同时展望TPE基AIE分子在光电子、尤其是非掺杂OLED与多功能发光器件中的应用,以及当前挑战与未来方向。

参考文献:Physical Chemistry Chemical Physics, 2026, https://doi.org/10.1039/d6cp01049k
交叉领域与工程应用
本板块收录发光材料在文化艺术、信息防伪、光催化、建筑工程等交叉领域的应用研究,涵盖戏剧舞台荧光材料、室温磷光防伪、光催化碳磷键构建、混凝土高温性能表征等方向,展现荧光与发光材料跨领域的应用价值。
α-cyanostyrene-decorated pyrene-based aggregation-induced emission luminogens for theatrical performance scenarios
摘要:戏剧艺术通过对话、肢体动作、表情传递情感、推动叙事;动态光影效果可以提升舞台视觉冲击力,丰富叙事情感表达。本文合成三种芘基AIE发光分子Py‑CF₃、Py‑CN、Py‑NO₂,用于舞台表演场景。化合物表现典型AIE行为与力致变色性质。凭借明亮的固态发光,可用于潜指纹显影与隐形发光油墨。应用于舞台道具,经紫外光激活后可在舞台呈现发光手印,成为传递情感记忆的象征性手段。本研究证实末端取代基工程是调控芘基材料聚集态光物理的有效策略,打通功能发光材料与法医、艺术应用的桥梁。

关键词:aggregation‑induced emission, fingermark visualization, mechanochromic properties, pyrene derivatives, theatrical performance
参考文献:Dyes and Pigments, 2026, 114153, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2026.114153
AIE-active metallodendrimers for two-step sequential light-harvesting and photocatalytic C-P bond formation in aqueous solution
摘要:受天然光合系统启发,构建水相高效人工捕光系统,实现序列能量转移仍是重大挑战。本文报道以吖啶为核的树状分子APD‑G1、APD‑G2与AgClO₄构成的金属树状超分子平台。APD‑G1‑Ag复合物在水溶液中表现显著聚集诱导发光(AIE),作为高效能量给体,与一级受体尼罗红(NiR)、二级受体MTSIC实现两步序列FRET能量转移。第一步能量转移效率最高达92%,天线效应10.5;第二步效率84%,天线效应14.2。精细调控给受体比例,APD‑G1‑Ag‑NiR组装体产生明亮白光发射,CIE坐标(0.32, 0.34)。捕获的能量还可以高效驱动二苯基氧膦与三类苯并稠杂环之间的有氧交叉脱氢偶联反应,磷化产物分离产率最高达95%。该模块化超分子策略,为构建多功能AIE金属树状组装提供通用平台,面向捕光、白光器件、可持续光催化应用。

关键词:Artificial light‑harvesting systems, Metallodendrimers, Photocatalytic, Self‑assembly, White‑light emission
参考文献:Dyes and Pigments, 2027, 114111, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2026.114111
Effect of elevated temperature and coarse aggregate dosage on fracture behavior of ultra-high-performance concrete containing coarse aggregate
摘要:含粗骨料超高性能混凝土(UHPC‑CA)相比传统UHPC收缩更低、刚度更高、经济性更好,工程应用前景广阔。但高温会改变其孔结构、损伤状态、界面结合与裂纹扩展,火灾后的残余断裂响应需要系统评估。本文对带预制缺口UHPC‑CA梁进行不同温度处理,开展三点弯曲试验,设置不同粗骨料掺量。同步采用数字图像相关(DIC)与声发射(AE)技术表征断裂演化与损伤发展。结果显示:800 ℃条件下,粗骨料掺量0、300、600、900 kg/m³的UHPC‑CA失稳荷载,较室温值分别下降67.35%、70.57%、73.36%、76.68%;粗骨料掺量越高,失稳荷载损失越显著。初始开裂荷载、断裂能、断裂韧性均随温度升高、粗骨料含量增加而降低。DIC与AE共同揭示温度依赖的裂纹扩展与损伤累积过程。通过水泥基体、钢纤维‑水泥基体界面微观观测,解释高温与粗骨料掺入带来的断裂劣化。该研究为UHPC‑CA结构火灾后评估与修复设计提供参考。

关键词:Coarse aggregate content, Damage evolution, Elevated temperature, Fracture behavior, UHPC‑CA
参考文献:Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 2026, 105914, https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2026.105914
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