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AIE爱好者周刊(第四期)

12096 字
60 分钟
AIE爱好者周刊(第四期)

荧光爱好者周刊(第四期)#

一、荧光传感与检测#

本部分汇总基于荧光信号、AIE、MOF、纳米酶、比率探针、智能手机与机器学习等手段的传感与检测研究,覆盖抗生素、糖胺聚糖、金属离子、食品新鲜度、爆炸物、免疫分析等分析对象,强调选择性、灵敏度、便携化与真实样品适用性。


Machine Learning-AssistedNanozyme–PorphyrinDual-Channel Sensor Array for Glycosaminoglycan Pattern Recognition#

摘要:糖胺聚糖(GAGs)的选择性区分对药物安全与质量控制至关重要,但由于其具有相似的双糖重复单元和重叠的聚阴离子特征,仍具挑战。基于纳米酶的传感器阵列提供了交叉反应指纹策略,但许多方法需要多种纳米酶、单一读出和相关性响应,增加了操作复杂性并限制模式可分性。本文构建了双通道传感器阵列,将两种阳离子近红外(NIR)卟啉与多功能 Pt–Ni/rGO 纳米酶组装,该纳米酶整合了高效荧光猝灭和类氧化酶催化。GAG 结合后,每个传感元件产生双输出,包括阴离子 GAG 与阳离子卟啉竞争结合驱动的 NIR 荧光响应,以及 Pt–Ni/rGO 催化 TMB 氧化为 TMBox 后 TMBox–GAG 组装引起的特征 UV–vis 吸收变化。对两个传感元件产生的四个交叉反应信号进行机器学习分析,可在 PBS 中 25–500 μg/mL 范围内 100% 准确区分透明质酸、肝素、硫酸葡聚糖和硫酸软骨素。实际应用进一步证明,可识别 Hep 中低至 1% 的痕量 GAG 污染物、分类未知样品并区分血清中的 GAGs。该工作拓展了多功能纳米酶的分析用途,并提供了一种增强信号维度和可分性的指纹式 GAG 分析策略。

参考文献: Analytical Chemistry, 2026, 26894—26904, https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c03852


Engineered FluorescentIonic Liquids with TunableCationic Architecture for Charge Delocalization-Driven Al3+ Recognition and Real-Sample Analysis#

摘要:荧光离子液体(FILs)为金属离子传感提供了通用平台,但阳离子结构在调控传感效率中的作用仍未被充分探索。本文报道了两种基于 8-羟基喹啉的 FIL 探针,分别引入咪唑鎓(化合物 1)和吡啶鎓(化合物 2)骨架,用于选择性检测 Al3+ 和 Zn2+。化合物 1 表现出显著增强的分子内电荷转移(ICT),对 Al3+ 的荧光增强约为 47 倍,而化合物 2 约为 12 倍。UV–vis 滴定揭示了 LMCT/ICT 带(约 367 nm)的形成及明显等吸收点,证实了明确的络合过程。计算分析表明,化合物 1 具有更高偶极矩、改进的电荷离域和有利的 HOMO–LUMO 排列,与增强的电子软度和更强结合亲和力相关。机理上,Al3+ 配位诱导结构刚性化,稳定发射性 ICT 态并抑制非辐射衰减,而氟化物介导的掩蔽可实现对 Zn2+ 的选择性区分。该探针具有高选择性、可逆性和 1<2> 结合化学计量比,并具有增强的荧光寿命。真实样品分析表明,在土壤提取物中通过加标实验获得优异线性响应(R² = 0.993),并成功扩展到药物制剂中 Al3+ 的定量。此外,纸基传感装置实现了快速可视化检测,并可通过智能手机辅助定量,凸显了低成本、现场 Al3+ 监测潜力。

参考文献: ACS Applied Optical Materials, 2026, 无, https://doi.org/10.1021/acsaom.6c00300


CNN-integrated ratiometric fluorescent tag for rapid monitoring of seafood freshness at refrigerated temperatures#

摘要:鉴于海产品易腐,准确快速的新鲜度监测对食品安全和公共健康至关重要。本研究提出一种用于检测氨的比率荧光标签,以评估海产品新鲜度,采用 D-青霉胺封端银/铜纳米簇(DPA-AgCuNCs)和异硫氰酸荧光素(FITC)作为双发射探针。合成的 DPA-AgCuNCs 具有 AIE 性质,对氨表现出高灵敏度,检测限为 2.95 ppm(3σ/s)。通过将橙色发射 DPA-AgCuNCs 与绿色发射 FITC 集成,制备的比率荧光标签随氨浓度增加呈现明显的橙到绿荧光转变,实现新鲜度直接视觉评估。进一步建立了荧光色卡,用于快速初步区分新鲜、次新鲜和腐败样品。引入卷积神经网络(CNN)辅助图像分析作为补充方法,提高新鲜度分类的客观性和一致性,对新鲜、次新鲜和腐败虾的精度分别达到 95.24%、100% 和 100%。现场监测方面,将 CNN 集成到智能手机应用(FreshSense)中,构建了海产品新鲜度快速监测平台。该概念验证系统快速、现场、无损,展示了在食品质量与安全实际筛查中的潜力。

关键词:Aggregation-induced emission, Convolutional neural networks, DPA-AgCuNCs, Ratiometric fluorescent tag, Seafood freshness

参考文献: Current Research in Food Science, 2026, 101560, https://doi.org/10.1016/j.crfs.2026.101560


The detection of antibiotics: fluorescence sensors based on metal–organic frameworks with aggregation-induced emission#

摘要:本综述全面总结了 AIE-MOFs 在抗生素检测中的最新进展,包括合成策略、识别模式/机理和实际应用,旨在激发该研究前沿的更多努力。细菌耐药性问题日益严重,需要开发新的有效抗生素探针。高孔隙率发光金属–有机框架(MOFs)由于比表面积大、孔径可调、功能位点可设计以及优异的主–客体相互作用能力,可作为抗生素检测的荧光探针。此外,考虑到聚集诱导发光基元(AIEgens)的独特优势,包括高聚集发射效率、大斯托克斯位移和良好光稳定性,将 AIEgens 整合到 MOFs 中形成的 AIE-MOFs 可增强传感能力并提高抗生素选择性。过去十年中,已构建多种 AIE-MOFs,对硝基呋喃、四环素、氟喹诺酮和氨基糖苷类等多种抗生素表现出良好传感能力。本综述全面概述了 AIE-MOFs 的合成策略、识别模式、识别机理和实际应用,重点关注灵敏度、选择性和抗干扰能力。此外,还介绍了 AIE-MOFs 的可回收性和可视化应用。最后讨论了该领域当前挑战和未来趋势,包括结构设计、机理研究和多功能应用。

参考文献: Journal of Materials Chemistry B, 2026, 10.1039.D6TB00869K, https://doi.org/10.1039/d6tb00869k


Ligand-directed janus self-assembly with dual-aggregation enabling magneto-optical switching for enhanced lateral flow immunoassay#

摘要:在单一纳米结构中空间组织不同功能,关键决定多功能探针的性能,但实现精确结构控制和利用涌现性质仍具挑战。本文报道了一种油酸(OA)配体密度导向的自组装策略,可实现从各向同性核–壳到完全分离的 Janus 多功能 AIEgen–Fe3O4 纳米颗粒(MAFNPs)的可控形貌转变,该颗粒由聚集诱导发光基元(AIEgens)和超顺磁 Fe3O4 簇组成。结构演化与光学和磁学性质系统相关:具有独特“双聚集”结构的 Janus 分离 OAL-MAFNPs 有效保留 AIEgen 荧光(71.4% 保留率),同时通过致密磁簇实现最大化饱和磁化强度(23.7 emu g−1),与相互干扰导致两种功能衰减的核–壳对应物形成鲜明对比。利用这种 Janus 几何结构,进一步发现独特的磁场导向荧光调制——将 Fe3O4 半球取向远离光路可使发射增强约 22%——并将其集成到检测葡萄球菌肠毒素 B(SEB)的侧向流免疫分析(LFIA)中。所得 OAL-MAFNPs-LFIA 在复杂食品基质中实现逐步灵敏度提升:从 1.39 ng mL−1(单独探针)到 0.32 ng mL−1(磁富集),最终到 0.23 ng mL−1(富集与取向结合),较传统金纳米颗粒 LFIA 提高 26 倍。该工作建立了配体调控组装范式,用于设计各向异性 Janus 结构,其中空间分离保留各自功能并实现动态光学控制,为即时诊断和生物传感开辟新途径。

关键词:Aggregation-induced emission, Lateral flow immunoassay, Ligand-directed assembly, Magnetic field-assisted orientation, Magnetic-fluorescent nanoparticle

参考文献: Biosensors and Bioelectronics, 2027, 119210, https://doi.org/10.1016/j.bios.2026.119210


Smartphone-assisted ratiometric sensing of hydrogen sulfide for food freshness monitoring via an AIE-active coumarin probe#

摘要:开发稳健、便携的传感器用于实时监测硫化氢(H2S)——蛋白质降解的关键挥发性生物标志物——对评估食品腐败至关重要。本文报道了 CMR-DCN 的合理设计,这是一种基于香豆素的供体–受体荧光探针,具有明显聚集诱导发光(AIE)特征。克服传统聚集导致猝灭效应,CMR-DCN 保持强固态荧光,非常适合实际器件制造。传感机理依赖于 H2S 的特异性亲核加成,中断探针的分子内电荷转移(ICT)过程。该相互作用触发从 585 nm 到 480 nm 的显著蓝移发射(99 vol% 水分数),提供高选择性比率响应,检测限低至 0.7 μM。为将分子探针转化为实际传感装置,制备了集成智能手机比色(B/R 通道)平台的“智能”试纸条,用于便携、免仪器分析。该集成平台成功定量气态 H2S,并高可靠地视觉监测虾和牛肉样品的实时腐败。此外,由于其致密 AIE 纳米聚集体态有效抑制与次氯酸(HOCl)等氧化干扰物的交叉反应,CMR-DCN 成功用于活细胞中外源性和内源性 H2S 的高特异性比率生物成像。该工作提出了 AIE 活性材料的稳健分子工程策略,并为智能食品包装和先进生物检测提供了通用传感平台。

关键词:AIE, Coumarin, Donor-acceptor, Freshness monitoring, Intelligent packaging, Ratiometric fluorescence

参考文献: Microchemical Journal, 2026, 119665, https://doi.org/10.1016/j.microc.2026.119665


Preparation and characterization of a chicken freshness film responsive to characteristic biogenic amines#

摘要:为实现鸡肉新鲜度的快速便捷评估,开发了一种基于聚集诱导发光(AIE)机理的荧光膜,对腐败过程中释放的特征性生物胺(腐胺、尸胺和酪胺)具有特异性响应。AIE 响应混合物由 4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯酚(TPE-OH)和聚甲基丙烯酸(PMAA)混合制备。薄膜以玉米醇溶蛋白为基质,并引入 TPE-OH/PMAA 混合物和罗丹明 B(RhB)作为荧光指示剂。与纯玉米醇溶蛋白膜相比,该膜具有改善的热稳定性和力学性能,初始分解温度提高 60 °C,断裂伸长率提高 20%。暴露于生物胺后,薄膜在紫外光下呈现浓度依赖性响应(2–1000 mg/L),对腐胺、酪胺和尸胺的检测限分别为 1.59、1.27 和 2.59 mg/L。观察到从橙黄到蓝色,再到浅粉紫,最后到深粉紫的阶段依赖性颜色转变,使消费者可通过紫外光进行视觉新鲜度评估。

关键词:Aggregation-induced, Biogenic amine, Fluorescent film, Zein

参考文献: Journal of Food Measurement and Characterization, 2026, 无, https://doi.org/10.1007/s11694-026-04522-4


Autofluorescence-free detection of trypsin based on persistent luminescent nanospheres and gold nanoparticle aggregation#

摘要:本文开发了一种基于持久发光纳米球和金纳米颗粒聚集的无自发荧光传感系统用于胰蛋白酶检测。胰蛋白酶(Try)参与人体多种生理过程,其异常表达与某些疾病相关,因此简单准确检测具有重要实际意义。本文基于 mSiO2 模板法合成的蓝光发射 SiO2/Sr2MgSi2O7+(SSMSE)持久发光纳米球和金纳米颗粒(AuNP)聚集,开发了用于 Try 无自发荧光检测的持久发光传感系统。Try 可特异性水解检测体系中的肽,产生可诱导 AuNPs 聚集的肽片段,从而削弱 AuNPs 的猝灭效应,导致 SSMSE 持久发光猝灭程度降低,实现 Try 检测。该检测系统在 1–60 µg L−1 范围内呈良好线性关系,检测限低至 0.40 µg L−1,并可在实际样品中检测 Try,回收率为 91.2%–106%。该方法拓展了 SSMSE 的应用,并为 Try 检测提供了新思路,具有一定实用价值。

参考文献: Analytical Methods, 2026, 10.1039.D6AY01515H, https://doi.org/10.1039/d6ay01515h


A multifunctional AIE fluorescent probe for reversible ‘turn-off-on’ Fe3+/ascorbic acid redox sensing and zebrafish bioimaging#

摘要:Fe3+ 和抗坏血酸(AA)构成生物学相关氧化还原对,在高水介质中开发可逆 AIE 传感平台具有重要分析意义。本文报道 HDB(4,4′-((1E,1′E)-肼-1,2-二亚基双(亚甲基))双(苯-1,3-二醇))作为一种 AIE 活性 Schiff 碱荧光团,可在 99.999% 水介质中工作,用于高选择性、可逆、氧化还原耦合的 Turn-Off-On 检测 Fe3+ 和 AA。HDB 在 DMSO 中不发光(ΦF = 0.003),但在水中聚集时表现强烈绿色荧光(ΦF = 0.367),由分子内运动受限和分子间 O–H•••N 氢键驱动,并经粒径分析和 DFT 计算验证。Fe3+ 诱导高效荧光猝灭(LOD = 2.94 nM,Ka = 3.39 × 10⁴ M−1),线性范围 0–30 μM,归因于配位驱动的聚集体破坏,并通过 TCSPC 测量验证为动态过程。随后加入 AA 可定量恢复荧光(LOD = 19 nM,Ka = 5.53 × 10³ M−1),在 10–100 μM 范围线性优异,归因于 Fe3+ 还原为 Fe2+ 及探针重新聚集。该开关过程可逆并具高操作稳定性,进一步转化为 IMPLICATION(IMP)分子逻辑门。跨多种基质的加标回收率为 99.1–103.4%(Fe3+)98.2–105.3%(AA),证实强基质兼容性。饮用水中荧光结果与 ICP-MS 和 HPLC 分析高度一致。MTT 细胞毒性实验证实优异生物相容性,并在斑马鱼胚胎中验证了实时细胞内成像。此外,可逆 AIE 开关实现了可重写水墨防伪平台,凸显 HDB 作为环境、食品安全和安全应用通用传感系统的潜力。

关键词:AIE fluorophore, Anti-counterfeiting, Ascorbic acid sensing, Fe detection, Molecular logic gate, Zebrafish bioimaging

参考文献: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2027, 117690, https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2026.117690


Morpholine donor and nitrile acceptor bearing pyran-2H-one functionalized tetraphenylethylene probe: Design, synthesis and explosives detection#

摘要:本文合成并表征了由吗啉取代的吡喃-2H-酮共轭四苯基乙烯(TPE-1)衍生的聚集诱导发光(AIE)荧光传感器。带有吗啉供体和腈受体偶联吡喃-2H-酮的 AIE TPE-1 对 2,4-二硝基苯酚(DNP)和 2,4,6-三硝基苯酚(TNP)表现出灵敏且选择性检测。通过荧光法和光学比色响应考察了 TPE-1 对 DNP 和 TNP 的传感性能。观察到 TPE-1 在 DNP 和/或 TNP 存在下络合后,荧光黄色转变为暗黄色。通过 1H NMR 和 FT-IR 光谱技术确认了 TPE-1 与 TNP 之间的络合物形成。理论和实验研究表明,传感机理可归因于 TPE-1 与 TNP 通过 TNP 的 OH 与吡喃-2H-酮环系统的 CN 和 CO 之间的非共价氢键络合。TPE-1 对痕量 DNP 和 TNP 的检测限在溶液中低至微摩尔浓度。

关键词:Aggregation induced emission, Morpholine, Nitrile, Pyran-2-one, Tetraphenylethylene, Trinitrophenol

参考文献: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2026, 117689, https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2026.117689


Designing Zinc‐ and Cadmium‐Based Luminescent Metal–Organic Frameworks for Antibiotic Detection: Structure‐Function Relationships, Sensing Mechanisms, and Future Perspectives#

摘要:抗生素残留广泛存在于环境和食品系统中,对生态安全构成严重风险并加速抗菌耐药性,因此迫切需要快速、选择性、灵敏的检测方法。本综述重点介绍 Zn(II) 和 Cd(II) 基金属–有机框架(MOFs)作为抗生素监测发光传感平台的最新进展。由于其多样结构、可调孔隙率和多功能配位化学,这些 MOFs 可有效检测多种抗生素类别,包括四环素类、磺胺类、氟喹诺酮类、硝基呋喃类、硝基咪唑类、酰胺醇类、β-内酰胺类和头孢菌素类。讨论了配体工程、孔环境调控、金属节点选择和杂化框架构建等关键设计策略与传感性能的关系。特别强调决定选择性、灵敏度和检测限的结构–性质关系。批判性比较了主要荧光传感机理,包括光诱导电子转移(PET)、Förster 共振能量转移(FRET)、内滤效应(IFE)、聚集诱导发光(AIE)和分子内电荷转移(ICT)。综述进一步讨论了框架稳定性、选择性和真实样品适用性相关挑战,并概述了多功能传感器、便携式检测设备和人工智能(AI)辅助 MOF 设计的未来方向。总体而言,本综述为合理开发下一代 Zn 和 Cd 基 MOF 抗生素检测传感器提供了实用指南。

关键词:antibiotics, fluorescence, metal–organic frameworks, photophysical properties, sensing

参考文献: The Chemical Record, 2026, e70241, https://doi.org/10.1002/tcr.70241


二、生物医学成像与光诊疗#

本部分聚焦荧光/AIE 材料在生物成像、疾病诊断、抗菌、光动力治疗、光热治疗及诊疗一体化中的应用,涵盖手性识别、细胞器靶向、膜仿生递送、生物正交标记和临床转化前景。

Simple Wayto Fabricate Chiral Fluorescent Moleculesand Chirality-Dependent Biomolecule Recognition and Cell Imaging#

摘要:利用手性荧光分子实现与生物对象(酶、信号分子和活细胞等)的视觉通信具有重要意义但极具挑战,将手性概念构建到分子结构中也是科学家的巨大障碍。本研究采用阴离子替换策略获得两种手性化合物(TPA-PyrT@CSAD 和 TPA-PyrT@CSAL),它们共享相同的 TPA-PyrT 荧光骨架,并具有相反构型(D 或 L)的樟脑磺酸盐(CAS)手性阴离子。首先实现了对几种生物分子的手性依赖识别;此外,这些探针被验证对癌细胞或正常细胞具有明显区分能力,表现出不同的线粒体成像能力和动态细胞内吞过程。由于其优异传感性能,TPA-PyrT@CSAD 成功用于监测线粒体中 O2•- 的浓度波动。最后,以斑马鱼为模型评估了体内生物安全性。

参考文献: Analytical Chemistry, 2026, 26797—26807, https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c03585


Visible-Light-Harvesting Supramolecular Nanoassemblyof Tetrathienylethene Tetrapyridinium/Cucurbit[7]uril for BacterialBiofilm Eradication#

摘要:细菌生物膜充当保护性“伞”,显著损害抗生素渗透,从而阻碍感染完全根除。有机光敏剂用于抗菌光动力治疗(aPDT)的临床转化受到其在水介质中固有自聚集的严重阻碍,这会严重削弱活性氧(ROS)生成并阻碍渗入致密细菌生物膜。本文报道了一种可见光捕获光敏剂四噻吩乙烯四吡啶鎓氯化物(TTC),并通过主–客体络合与葫芦[7]脲(CB[7])构建超分子纳米组装体(TTC@CB[7])。CB[7] 空腔选择性包封吡啶鎓部分,施加空间限制,破坏有害 π–π 堆积,并将微米级聚集体转化为均匀纳米胶体。这使得流体动力学直径从 1230 nm 降至 120 nm,zeta 电位从 +0.67 mV 有利移至 +30.9 mV,单线态氧量子产率较游离 TTC 提高 1.3 倍。因此,在可见光下,TTC@CB[7] 对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的 MIC 均为 8 μg/mL。更重要的是,其纳米级尺寸和增强正电荷促进深入渗透生物膜基质,能够完全根除成熟生物膜且暗细胞毒性可忽略。该工作提出了一种同时解决聚集和渗透障碍的通用超分子策略,为高性能 aPDT 铺平道路。

参考文献: Langmuir, 2026, 26568—26582, https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.6c03498


Beyond Closed-Shell Photochemistry: Singlet OxygenGeneration Driven by 10H-Phenothiazine Radical Cation#

摘要:吩噻嗪作为闭壳光敏剂已被广泛研究;然而,其开壳氧化形式在光化学背景中仍大多未被探索。本文利用时间分辨光谱、电化学控制和脂质膜模型研究了 10H-吩噻嗪自由基阳离子(PHT•+)的光物理和反应性。研究表明,可见光激发 PHT•+ 触发活性氧形成,并在仿生组装体中诱导氧化损伤。PHT•+ 双态到四态激发态系间窜越的光谱证据、D2O 效应、组氨酸对 1270 nm 磷光的猝灭以及理论计算支持单线态氧(1O2)的生成,从而确立吩噻嗪自由基阳离子是一种能够向分子氧传递能量的光活性物种。这些结果扩展了吩噻嗪光化学的机理框架,并确定开壳激发态是水环境中氧活化的可行中间体。

参考文献: ACS Physical Chemistry Au, 2026, 无, https://doi.org/10.1021/acsphyschemau.6c00068


Mitochondria-targeted aggregation-induced emission photosensitizer–loaded thermosensitive hydrogel for photodynamic therapy of candida albicans wound infection#

摘要:白色念珠菌(C. albicans)生物膜相关感染,尤其是慢性伤口感染,由于耐药性和传统抗真菌药渗透性差,构成重大治疗挑战。本研究采用 TTVPHE,一种具有线粒体靶向能力的聚集诱导发光(AIE)光敏剂。TTVPHE 通过 I 型和 II 型光动力途径发挥作用,其中 I 型机制产生较少氧依赖性自由基,在低氧条件下保留抗真菌活性。TTVPHE 表现出快速细胞摄取、缺氧条件下强 ROS 生成和强生物膜破坏能力。为伤口应用,将 TTVPHE 掺入可注射热敏羟丙基壳聚糖(HPCH)水凝胶,实现简便、贴合的局部应用和原位凝胶化,形成局部递送系统 T-HPCH。T-HPCH 水凝胶作为局部储库,延长 TTVPHE 在伤口部位的滞留,保持其 AIE 特性,同时提供湿润愈合微环境。体内,TTVPHE 介导的光动力治疗(PDT)实现真菌清除、减轻局部炎症、促进血管生成和胶原沉积。该研究建立了一个通用局部平台,其可注射性、局部作用和生物膜根除能力凸显其适配其他浅表真菌感染的广泛潜力。

关键词:Aggregation-induced emission, Photodynamic therapy, Wound healing, Hydrogel, Mitochondria damage

参考文献: Materials & Design, 2026, 116995, https://doi.org/10.1016/j.matdes.2026.116995


Novel boron complexes-based photosensitizers characterized by aggregation-induced emission for photodynamic therapy#

摘要:光动力治疗(PDT)的发展显著推进了癌症治疗。金属配合物光敏剂具有高光敏性,但其金属中心易受亲核攻击,可能导致敏化性能降低。相反,无金属光敏剂在生物环境中可能受限,常与聚集诱导激发态失活相关。为应对这些挑战,本文合成了两种新型 β-羟基亚胺硼配合物光敏剂 TPE-SF 和 TPE-2SF,它们具有聚集诱导发光(AIE)特征,并在细胞和体内模型中表现出有前景的抗肿瘤性能。理论计算表明,分子内供体–受体(D-A)结构有助于降低单–三重态能隙(ΔEST)并增强自旋–轨道耦合(SOC)矩阵元,从而促进系间窜越(ISC)并支持其光敏性质。总体而言,该工作为无金属、无重原子光敏剂设计提供了见解,并突出了 β-羟基亚胺硼配合物在光动力治疗中的潜力。

关键词:Aggregation-induced emission, Photodynamic therapy, Metal free, β-Hydroxyimine boron complex

参考文献: Particuology, 2026, S1674200126003342, https://doi.org/10.1016/j.partic.2026.09.004


A Dual-KeyLock Strategy for Bright Fluorescent ProteinsFabrication via Synergistic Noncovalent Activation of Aggregation-InducedEmission Luminogen#

摘要:开发简单、生物友好的策略来工程化明亮荧光蛋白(FPs)对生物传感和生物成像至关重要。传统 FPs 合成需要耗时生色团成熟和繁琐制备,而共价偶联方法通常反应时间长且有生物活性损失风险。本文提出非共价“双钥匙锁”策略,并使用选择性 AIEgen TCBPE 进行验证。该机理依赖氢键和疏水相互作用的协同作用,共同将 TCBPE 限制在牛血清白蛋白(BSA)结合口袋内(BSA@TCBPE),有效限制分子内运动以激活 AIE。使用两种参考 AIEgens(TPE、TCPE)和分子对接模拟的对照研究验证了 TCBPE 的协同作用。基于强非共价结合亲和力(Kd = 54.8 nM),BSA@TCBPE 荧光强度在 5 min 达到最大值的 92%,较游离 TCBPE 增强 12.62 倍。BSA@TCBPE 具有 73.74% 高量子产率,并在 2 W/cm2 照射 90 min 下具有优异光稳定性。重要的是,非共价偶联保留 BSA 天然功能,使其有效用于生物传感,同时促进低细胞毒性高对比细胞成像。该工作阐明了关键超分子相互作用,并建立了构建高性能生物功能荧光蛋白的简单高效平台。

参考文献: Analytical Chemistry, 2026, 27125—27136, https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c04324


Sequential Precise Targeted Hepatitis B Virus Therapy: Hepatitis B Virus-Specific Small Interfering RNA Followed by Aggregation-Induced Emission-Photothermal Ablation Based on Macrophage Membrane-Coated Nanoplatform#

摘要:慢性乙型肝炎(CHB)影响全球约 2.54 亿人,每年导致超过一百万人死亡。共价闭合环状 DNA(cccDNA)是 HBV 的游离转录模板,其在肝内持续存在维持慢性复制、削弱抗病毒疗效,并在停药后引发病毒学复发。虽然新兴 cccDNA 靶向策略包括 CRISPR/Cas9 介导切割和表观遗传沉默,但其临床转化受递送效率低、安全性问题和持久性有限阻碍。本文提出一种序贯纳米治疗平台,将 HBV 预激活巨噬细胞膜(HMs)递送小干扰 RNA(siRNA)与 AIE 光热治疗相结合。第一步,HM 包被脂质纳米颗粒封装 siRNA(siR@HM NPs)通过表面病毒受体实现病毒中和和肝细胞靶向递送,实现高效基因沉默。给药后 72 h,引入负载 AIE 光热剂 TPAT 的 HM 包被 PLGA 纳米颗粒(TPAT@HM NPs),促进近红外 IIb 荧光引导的 808 nm 激光消融残留感染细胞。在慢性 HBV 感染细胞模型中,siR@HM NPs 和 TPAT@HM NPs 均实现感染肝细胞靶向递送。关键是,序贯给药较同时给药或任一单一疗法产生更优抗病毒疗效,显著降低 HBsAg、HBeAg、HBV DNA、cccDNA 和 pgRNA 水平。生物安全性评估证实细胞毒性、溶血和系统毒性可忽略。该仿生平台整合时间程序化病毒靶向、RNA 干扰和光热消融,为 HBV 和其他难治病毒感染提供精确可扩展诊疗策略。

关键词:Hepatitis B virus, macrophage membrane, targeted therapy, siRNA delivery, photothermal therapy

参考文献: ACS Applied Bio Materials, 2026, 无, https://doi.org/10.1021/acsabm.6c01518


Synthetic nanoplatforms for multiscale imaging in living organisms#

摘要:纳米技术快速发展推动了生物医学成像的变革性突破,全球该领域研究呈指数增长并报道了大量前沿成果。本综述系统总结了纳米材料驱动的体内生物成像模式不断演进的前沿,提供跨越八种分类的视角:量子点、纳米金、纳米碳、二氧化硅基纳米颗粒、超顺磁氧化铁纳米颗粒、聚集诱导发光纳米颗粒、纳米气泡和聚合物纳米材料,并细致解构其结构–性质范式。展示了纳米材料的合成方法和表面功能化策略,建立了在病理生理微环境中实现纳米材料性能指标时空控制的新设计范式。还强调了这些纳米材料在体内生物医学成像中的最新进展和突破,同时批判性讨论了生物安全性和临床可扩展性等多方面挑战。我们相信,本综述通过跨学科视角强调下一代纳米材料合理设计的理论基础,突出其在精准医学和个性化医疗管理中的变革潜力,并希望为相关领域研究人员带来启发,加速纳米材料从实验室创新到临床实践的转化。

关键词:Nanomaterials, Surface modification, Biomedical imaging, Functionalization, Structure engineering

参考文献: Advanced Composites and Hybrid Materials, 2026, 无, https://doi.org/10.1007/s42114-026-02055-4


Advances in organic aggregates for biomedical phototheranostics#

摘要:有机聚集体正成为生物医学光诊疗的通用平台,因为聚集提供了超越孤立发色团限制来调控激发态行为的直接手段。传统有机染料常发生聚集导致猝灭、不受控堆积和快速非辐射失活,而合理工程化的聚集体可增强荧光、稳定三重态激子、促进 ROS 生成,或将吸收能量转化为热和光声信号。本综述总结了有机聚集体设计和生物医学应用的最新进展,特别强调分子结构、聚集体组织、激发态能量耗散、光学输出和生物功能之间的关系。讨论了关键聚集态光物理机制,包括聚集诱导发光、分子内运动受限、激子耦合、电荷转移相互作用和三重态稳定,并考察这些原理如何通过分子堆积、结晶性、超分子限域和纳米结构工程实现。重点介绍了荧光和室温磷光成像、光声和光热成像、光动力和光热治疗以及多模态图像引导治疗中的代表性应用。最后,概述了结构异质性、体内稳定性、生物分布、生物降解、生物安全、可重复制造和临床转化相关主要挑战,并指出下一代有机聚集体光诊疗系统的设计优先方向。

参考文献: MedComm – Biomaterials and Applications, 2026, e70077, https://doi.org/10.1002/mba2.70077


Bioorthogonal aggregation-induced emission nanoprobes for targeted photodynamic eradication of gram-negative pathogens in periodontitis#

摘要:牙周炎是一种细菌驱动的免疫炎症性疾病,与进行性牙周组织破坏和牙槽骨丢失相关。传统治疗严重依赖广谱抗生素,可能促进抗菌耐药并破坏口腔微生物群。本文报道了一种基于生物正交聚集诱导发光(AIE)的纳米探针 AIE@PEG-DBCO,用于选择性成像和光动力消除革兰氏阴性牙周病原体。利用 8-叠氮-3,8-二脱氧-D-甘露-辛酮糖酸(KDO-N3)代谢掺入革兰氏阴性菌脂多糖,AIE@PEG-DBCO 实现菌株选择性荧光开启和光照下高效 ROS 生成。以牙龈卟啉单胞菌为代表病原体,该纳米探针表现出有效抗菌活性,并显著缓解大鼠实验性牙周炎。与传统抗生素治疗相比,该策略通过精确靶向革兰氏阴性菌降低耐药风险并最小化对口腔微生物群的非特异性干扰。该工作突出了一种基于材料的非抗生素牙周治疗途径,具有改进的精确性和微生态兼容性。

关键词:Aggregation-induced emission, Bioorthogonal chemistry, Oral microbiota compatibility, Periodontitis, Photodynamic therapy

参考文献: Materials Today Bio, 2026, 103666, https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2026.103666


A type I aggregation-induced emission photosensitizer enables peroxide-free photodynamic tooth whitening while preserving enamel integrity#

摘要:传统过氧化氢(HP)牙齿美白治疗常导致牙釉质结构退化,因此需要开发生物相容且高效替代方案。本体外研究调查了新型功能生物材料 I 型聚集诱导发光(AIE)光敏剂 CPTQ 用于无过氧化物光动力牙齿美白的应用。在白光照射(25 mW/cm2)下,CPTQ(12.5 μM)表现出对代表性显色分子(结晶紫、孔雀石绿和罗丹明 B)的快速降解。用模型色素和复杂饮料混合物(咖啡、茶和果汁)染色的离体人牙分为四组:阴性对照(NC)、CPTQ、7.5% HP 和 30% HP(每组 n = 6)。在 6 h 内评估比色参数(ΔE00、Δa*、Δb*、ΔL*)和牙釉质相关终点,包括表面形貌、粗糙度、矿物组成(Ca/P)和显微硬度,并使用单因素 ANOVA 分析。对于色素染色牙齿,CPTQ 的光动力美白效率在 6 h 治疗期内与 30% HP 相当(ΔE00,p > 0.05)。在 1.5 h 时,CPTQ 组 ΔE00(23.35 ± 2.32)显著大于 NC 组(15.70 ± 1.78,p < 0.05)和 7.5% HP 组(15.02 ± 1.63,p < 0.05)。对于饮料染色牙齿,CPTQ 的美白效率(ΔE00)在 1.5 h 显著大于对照组(6.22 ± 2.09 vs. 1.82 ± 0.56,p < 0.01),并在 4.5 h 显著大于 7.5% HP(10.94 ± 2.82 vs. 7.56 ± 1.78,p < 0.05)。关键的是,与 30% HP 处理后的变化不同,CPTQ 处理在保留牙釉质表面完整性方面与 NC 无统计学显著差异,包括 SEM 形貌、表面粗糙度(Ra 和 Sa,均 p > 0.05)、矿物组成(Ca 和 P,均 p > 0.05)和显微硬度(ΔHV,p > 0.05)。使用 ROS 清除剂(TBA 和 DABCO)的机理研究表明,I 型光动力途径产生的羟基自由基是色素降解的主要驱动因素,抑制 •OH 后 ΔE00 从 12.56 降至 1.09。CPTQ 通过主要 I 型 ROS 介导机制实现可测量体外美白,同时对所评估牙釉质表面终点影响有限。

关键词:aggregation-induced emission, enamel safety, photodynamic therapy, tooth whitening

参考文献: Journal of Functional Biomaterials, 2026, 466, https://doi.org/10.3390/jfb17090466


Small-Molecule Fluorescent Probes for Visualizing Biological Processes: Nanoarchitectonics from Molecular Imaging to Clinical Theranostics#

摘要:近年来,分子成像技术,特别是荧光成像和光声成像,由于其非侵入性、高灵敏度和实时监测能力而受到越来越多关注。在各种成像剂中,小分子荧光探针由于高灵敏度、结构多样性和与多种成像模式的兼容性,已成为强大工具。本综述总结了小分子荧光探针在分子成像中应用的最新进展,重点关注靶向生物分子、分子事件和亚细胞微环境的探针设计策略和成像方法。进一步强调其在疾病诊断、荧光引导手术和药理学评估中的潜力。总体而言,本综述概述了小分子荧光探针的独特优势和广泛应用,并讨论了其在精准医学中的前景。

关键词:small-molecule fluorescent probes, precision medicine, molecular imaging, fluorescence imaging, disease diagnosis, fluorescence-guided surgery

参考文献: ACS Applied Bio Materials, 2026, 无, https://doi.org/10.1021/acsabm.6c01397


三、AIE 光物理机制与理论计算#

本部分关注 AIE、磷光、机械变色、自组装发光、超分子手性匹配、推拉发色团等体系中的激发态过程、分子堆积与结构–性质关系,并结合 QM/MM、DFT、光谱学等手段阐明发光机制。

Aryl rotor-modified anthracene for aggregation-induced emission and mechano-chromic luminescence#

摘要:本文合成了三种蒽四氟乙烯衍生物(BT-D、BT-D-1、BTD-D)。BTD-D 表现出强 AIE 和机械变色发光,源于研磨时晶态到非晶态的转变,并经 PXRD 确认。具有刺激响应和聚集诱导发光的荧光材料对开发智能材料至关重要,在传感器和信息加密中具有广泛应用。本工作设计并合成了三种简单蒽四氟乙烯衍生物 BT-D、BT-D-1 和 BTD-D。晶体结构分析证实,芳族取代基的体积可显著改变蒽核二面角以及芳环与乙烯基之间的角度。有趣的是,BTD-D 表现出显著 AIE 和机械变色发光性质。PXRD 图谱揭示研磨后从晶态到非晶态的转变是此现象的直接原因。

参考文献: Chemical Communications, 2026, 10.1039.D6CC05085A, https://doi.org/10.1039/D6CC05085A


Dimer-EmbeddedModel Reveals Aggregation-Induced Phosphorescencein Pt(II) Complexes: A QM/MM Study#

摘要:刚性平面 Pt(II) 配合物由于高发光效率和多样结构可调性,已成为有前景的磷光发射体。本工作对同配和异配配体配位的 Pt(II) 配合物进行了全面理论研究。单体分析表明,异配配合物 4-6 中的刚性吡啶基团可有效提高 T1 能量并增强自旋–轨道耦合效应。然而,这些平面 Pt(II) 配合物仍需聚集效应才能实现高光致发光量子产率(PLQY)。随后,使用双层 ONIOM 模型模拟了配合物 1、2 和 5 的固态聚集二聚体。发现配体结构和 R 取代基协同调控分子堆积。固态中二聚体 5 的紧密排列堆积模式有利于增强 MLCT 并抑制激发态结构变形,导致 98.6% 的高 PLQY

参考文献: Inorganic Chemistry, 2026, 21147—21156, https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6c03259


Chiral Matching Effect in Supramolecular Glasses via Charge‐Transfer Complexation Between Foldamers and Molecular Containers#

摘要:多组分超分子相互作用为块体材料的构建和性质调控提供了通用策略。本文报道了一种电荷转移(CT)驱动的主–客体手性识别策略,用于调控超分子玻璃性质。采用手性萘二酰亚胺基笼、大环和无环主体选择性络合嵌入手性氨基酸残基的双芘折叠体。共价笼、大环或无环主体与芘折叠体之间不同的拓扑结合模式,使得通过溶剂辅助热玻璃化过程形成超分子玻璃。溶液相光谱滴定结合密度泛函理论计算阐明并验证了主体与折叠体客体之间的手性识别和匹配。重要的是,在玻璃态,这种手性匹配效应显著影响关键宏观性质,包括玻璃化转变温度、光学透过率、表面粗糙度和杨氏模量。作为探索玻璃态材料中手性识别和匹配效应的首个例子,该工作为功能复合玻璃开发提供了新分子设计范式。

关键词:charge-transfer, imine container, pyrene foldamer, supramolecular glass

参考文献: Angewandte Chemie International Edition, 2026, e6244626, https://doi.org/10.1002/anie.6244626


Positional engineering of benzothiadiazole-based D–a–D emitters with twisted conformation for regulating aggregation behavior and excited-state properties#

摘要:本工作通过将甲氧基三苯胺和苯基吩噁嗪连接到 5,6-取代苯并噻二唑(BT),合成了两种黄色发射供体–受体–供体材料 BT-TO 和 BT-P。本文证明,BT 的 5,6-位取代位置工程可作为传统 4,7-连接修饰的替代策略,诱导供体和受体单元之间约 60° 二面角的显著扭曲构象,从而增强轨道分离并导致实验确定的小单–三重态能隙低于 0.30 eV。两种化合物在四氢呋喃/水混合物中表现出 AIE,在咔唑基主体中表现出热活化延迟荧光(TADF)。将 BT-TO 和 BT-P 作为发光掺杂剂用于有机发光二极管,器件分别实现以 566 和 572 nm 为中心的明亮黄色电致发光,最大外量子效率分别为 7.7% 和 10.9%。结果表明,控制 BT 核取代位置可有效调控分子几何和激发态行为,为开发 AIE 活性 TADF 发射体提供新见解。

关键词:5,6-substituted, aggregation-induced emission, benzothiadiazole, organic light-emitting diodes, thermally activated delayed fluorescence

参考文献: Dyes and Pigments, 2026, 114197, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2026.114197


Turning Darknessinto Light: Supramolecular Controlof Emission in Push–Pull Chromophores#

摘要:基于 1,1,4,4-四氰基丁二烯(TCBD)的供体–受体发色团是光电子应用有前景的材料;然而,其应用常受限于高效非辐射衰减途径导致的固有弱荧光。本文报道了一系列新的供体取代、三唑功能化 TCBD 发色团,通过模块化 [2 + 2] 环加成–逆电环化方法合成。三唑 4-位的系统供体工程可精确调控分子内电荷转移(ICT)、聚集行为和发射性质。尽管所有发色团均表现出宽 ICT 吸收带和明显溶剂化变色,羟基功能化衍生物 Tz-HEAP 具有 AA–BB 型分子排列,在 CH3CN 中表现出显著增强荧光(ΦF = 4.9%),优于其他类似物(ΦF = 0.2–0.3%)。浓度依赖光谱研究结合 FE-SEM 和 AFM 分析,揭示了由协同 π–π 堆积和分子间氢键驱动的发射性 J 型纳米聚集体形成。电化学研究表明 TCBD 核心具有强电子接受特征,并随供体依赖调制 HOMO 能量,导致系列中带隙逐渐变窄。TD-DFT 计算进一步证实高效供体–受体电子通信和主导 HOMO → LUMO 电荷转移跃迁。总体而言,本工作建立了清晰的结构–聚集–性质关系,并确定氢键辅助聚集是激活固有非发射 TCBD 基推拉系统荧光的有效分子策略。

参考文献: The Journal of Organic Chemistry, 2026, 无, https://doi.org/10.1021/acs.joc.6c01154


四、发光材料与光电器件#

本部分收录面向显示、照明和光电器件的发光材料研究,包括钙钛矿量子点/AIEgen 杂化、多共振红色发射体和新型 AIE 显示材料。

Perovskite Quantum Dot/AIEgen Hybrids With Exceptional Photostability and Near‐Unity Luminance Efficiency#

摘要:钙钛矿量子点(QDs)和聚集诱导发光基元(AIEgens)都是广泛研究的发光材料,但两者均受光稳定性差和非辐射复合损失困扰。本文报道了一种混合发光系统,将 CsPbBr3 QDs 与 AIEgen 分子(TBBA)结合以克服这些固有缺陷。所得 CsPbBr3–TBBA 杂化物表现出优异光稳定性和几乎 unity 的 PLQY。CsPbBr3 QDs 的强吸收使其可作为光学天线,在 43.1 ps 内高效将其激子转移给 AIEgens,产率近 unity。这种从 CsPbBr3 QDs 快速提取激发能并避免 AIEgens 吸收紫外光子的策略,有效解决了二者光稳定性问题,导致显著光稳定性(户外太阳光照下有效半衰期 1800 天)。此外,接枝到 QD 表面的 AIEgens 分子内运动被强限制,导致近 unity 光致发光效率并最小化重吸收损失,进而用于展示高效大面积发光太阳能聚光器器件。该工作引入了通过无机–有机组分界面耦合统一高光稳定性和近 unity 发射效率的通用策略。

关键词:photostability, aggregation-induced emission, energy transfer, colloidal quantum dots, luminescent material, taxonomy, unified-academic-topics

参考文献: Advanced Functional Materials, 2026, e78332, https://doi.org/10.1002/adfm.78332


52-2: Brand-new AIE material for eye-friendly screens with natural light-like spectrum#

摘要:通过补充青色光增强光谱连续性,可获得接近自然光的护眼屏幕。作为固态下具有强荧光的一类材料,聚集诱导发光(AIE)材料非常适合光学薄膜材料领域。本研究设计、合成并表征了一种青色发射 AIE 分子,其在护眼屏幕中显示出巨大应用潜力。

关键词:AIE material, cyan emission, eye-friendly screen, natural light-like spectrum

参考文献: SID Symposium Digest of Technical Papers, 2026, 518—521, https://doi.org/10.1002/sdtp.70003_133


Fluorene‐Framework Engineering Enables Narrowband Red Multi‐Resonance Emitters for High‐Efficiency With Negligible Roll‐Off Toward BT.2020#

摘要:红色多共振(MR)发射体对高清 OLED 显示非常理想,但同时实现窄带发射、高效率和抑制效率滚降仍是艰巨挑战。本文引入 C–C 键连接的芴骨架工程,通过芴醇单元 C9 位 σ 去耦 sp3 节点调控 BNO 核心周围 3D 环境。两种发射体 SF-BNO 和 PF-BNO 共享 π 系统,但 C9 位两个芳基臂的关环状态不同,为去耦策略提供受控测试。两种发射体均表现出 618 nm 窄带红色发射,FWHM 为 34 nm,而 PF-BNO 实现 98% 高 PLQY。当将 SF-BNO 和 PF-BNO 作为最终发射体用于激基复合物辅助磷光敏化荧光 OLED 时,器件最大外量子效率(EQEmax)分别为 29.51% 和 31.87%,并保持超低滚降比 0.3% 和 1.1%。此外,优化后的顶发射(TE)PF-BNO OLED 实现 61.03 cd A−1 电流效率。微腔介导光谱窄化产生 620 nm 饱和红色发射,FWHM 超窄 23 nm,CIE 坐标为 (0.68, 0.31),接近 BT.2020,同时保持高效率和降低滚降,证实该策略有效性。

参考文献: Angewandte Chemie International Edition, 2026, e9888822, https://doi.org/10.1002/anie.9888822


五、高分子与智能响应材料#

本部分关注 AIE 荧光探针在高分子共混、相分离、结晶可视化和仿生刚柔集成材料中的应用,强调荧光追踪对结构与力学性能关联的辅助作用。

Bio‐Inspired Rigid–Flexible Integrated Materials With Gradient Interphases for Superior Energy Dissipation#

摘要:仿生刚柔集成结构可有效缓解强度与韧性之间的固有矛盾。然而,传统由粘合剂或非共价相互作用组装的刚柔结构通常存在弱界面结合和模量失配诱导的应力集中,从而导致分层。本文报道了一种结合单体扩散与网络重构的简便策略,构建具有连续模量梯度界面的刚柔多层材料。优化的 7 层梯度材料(7L-G)由刚性聚二环戊二烯及其柔性共聚物组成,表现出 51.7 MPa 高拉伸强度261.0% 断裂伸长率。使用聚集诱导发光分子和量子点进行实时荧光追踪,揭示单体扩散动力学,而纳米压痕确认约 60 µm 厚梯度过渡界面。准静态拉伸和分离式霍普金森拉伸杆(SHTB)测试均表明,7L-G 样品能量耗散显著优于非梯度对应物。这种增强归因于梯度界面实现的有效应力离域和协调塑性变形。弹道冲击测试和数值模拟证明 7L-G 样品具有优异抗弹道性能。该研究证实模量梯度界面在增强刚柔材料界面完整性和能量耗散方面的有效性,并为开发高性能抗冲击聚合物材料提供了通用策略。

关键词:dynamic covalent chemistry, energy dissipation, impact-resistant, modulus gradient, multilayered structure, polydicyclopentadiene

参考文献: Advanced Materials, 2026, e74952, https://doi.org/10.1002/adma.74952


Visualizing Crystallization and Phase‐Separated Morphology in PBAT / PLA Blends Using an AIE Fluorescent Probe#

摘要:采用氨基修饰四苯基乙烯(TPE)——一种聚集诱导发光(AIE)荧光探针——研究热力学不相容可生物降解聚乳酸/聚己二酸–对苯二甲酸丁二醇酯(PLA/PBAT)共混物的结晶和相分离。其界面和晶体结构决定宏观性能,但传统方法难以可视化。差示扫描量热(DSC)和广角 X 射线衍射(WAXD)表明,柔性 PBAT 链段增强 PLA 链迁移性和结晶度,而 TPE 限制两组分链运动并抑制纯均聚物及其共混物结晶。荧光显微镜确认 TPE 优先富集在 PLA 相,并在 PLA/PBAT 界面富集形成界面相,从而直接可视化相分离形貌。热重分析(TGA)显示 TPE 降低聚酯链缠结并降低两相最大热分解温度。拉伸断裂表面 SEM 表明,界面富集 TPE 降低界面张力并改善粘附,但抑制脱粘–空化增韧机制,降低拉伸强度和断裂伸长率。荧光强度与共混物结晶度正相关,因为刚性结晶区限制 TPE 分子内旋转。该工作提供了一种通过 AIE 探针关联可生物降解聚酯共混物界面结构、结晶和性能的直观原位可视化策略。

关键词:aggregation induced emission, crystallization behavior, phase separation, tetraphenylethylene, visualization

参考文献: Journal of Applied Polymer Science, 2026, e71502, https://doi.org/10.1002/app.71502


六、能源与环境电催化#

本部分收录与荧光周报主题不同但同样值得关注的环境能源催化研究,聚焦废无机氮源电还原合成氨的新兴单原子合金催化剂。

Emerging Single-Atom Alloys for Electroreduction of Waste Inorganic Nitrogen Sources toward Ammonia#

摘要:工业氨合成严重依赖能源密集的 Haber-Bosch 过程并伴随大量 CO2 排放,这激发了对环境友好替代方案的探索。近年来,利用先进电催化剂对废无机氮氧化物(NOx)物种如 NO3−、NO2− 和 NO 进行电催化还原,已成为常温氨合成有前景的路线。特别是,单原子合金(SAAs)作为创新催化材料,不仅继承单原子催化剂高原子利用率等优点,还具有多金属合金效应,在电催化 NOx 还原反应(NOxRR)制氨中前景广阔。本综述总结了 SAAs 用于电催化 NOxRR 制氨的最新进展。介绍了 NOxRR 潜在反应路径及其区别、合金效应、相关原位表征技术和密度泛函理论(DFT)计算,随后讨论了多种 SAAs 的自下而上/自上而下合成方法和表征技术。接着详细举例讨论其电催化 NOxRR 制氨应用。最后,描述了该领域潜在研究挑战,以放大其在实现中性碳足迹中的贡献。

参考文献: ACS Catalysis, 2026, 无, https://doi.org/10.1021/acscatal.6c04495

AIE爱好者周刊(第四期)
https://blog.fluolab.cn/posts/2026/09月/weekly-202609006/
作者
Fluolab
发布于
2026-09-19
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0
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文章许可
CC BY-NC-SA 4.0
1
荧光爱好者周刊(第四期)
一、荧光传感与检测
Machine Learning-AssistedNanozyme–PorphyrinDual-Channel Sensor Array for Glycosaminoglycan Pattern Recognition
Engineered FluorescentIonic Liquids with TunableCationic Architecture for Charge Delocalization-Driven Al3+ Recognition and Real-Sample Analysis
CNN-integrated ratiometric fluorescent tag for rapid monitoring of seafood freshness at refrigerated temperatures
The detection of antibiotics: fluorescence sensors based on metal–organic frameworks with aggregation-induced emission
Ligand-directed janus self-assembly with dual-aggregation enabling magneto-optical switching for enhanced lateral flow immunoassay
Smartphone-assisted ratiometric sensing of hydrogen sulfide for food freshness monitoring via an AIE-active coumarin probe
Preparation and characterization of a chicken freshness film responsive to characteristic biogenic amines
Autofluorescence-free detection of trypsin based on persistent luminescent nanospheres and gold nanoparticle aggregation
A multifunctional AIE fluorescent probe for reversible ‘turn-off-on’ Fe3+/ascorbic acid redox sensing and zebrafish bioimaging
Morpholine donor and nitrile acceptor bearing pyran-2H-one functionalized tetraphenylethylene probe: Design, synthesis and explosives detection
Designing Zinc‐ and Cadmium‐Based Luminescent Metal–Organic Frameworks for Antibiotic Detection: Structure‐Function Relationships, Sensing Mechanisms, and Future Perspectives
二、生物医学成像与光诊疗
Simple Wayto Fabricate Chiral Fluorescent Moleculesand Chirality-Dependent Biomolecule Recognition and Cell Imaging
Visible-Light-Harvesting Supramolecular Nanoassemblyof Tetrathienylethene Tetrapyridinium/Cucurbit[7]uril for BacterialBiofilm Eradication
Beyond Closed-Shell Photochemistry: Singlet OxygenGeneration Driven by 10H-Phenothiazine Radical Cation
Mitochondria-targeted aggregation-induced emission photosensitizer–loaded thermosensitive hydrogel for photodynamic therapy of candida albicans wound infection
Novel boron complexes-based photosensitizers characterized by aggregation-induced emission for photodynamic therapy
A Dual-KeyLock Strategy for Bright Fluorescent ProteinsFabrication via Synergistic Noncovalent Activation of Aggregation-InducedEmission Luminogen
Sequential Precise Targeted Hepatitis B Virus Therapy: Hepatitis B Virus-Specific Small Interfering RNA Followed by Aggregation-Induced Emission-Photothermal Ablation Based on Macrophage Membrane-Coated Nanoplatform
Synthetic nanoplatforms for multiscale imaging in living organisms
Advances in organic aggregates for biomedical phototheranostics
Bioorthogonal aggregation-induced emission nanoprobes for targeted photodynamic eradication of gram-negative pathogens in periodontitis
A type I aggregation-induced emission photosensitizer enables peroxide-free photodynamic tooth whitening while preserving enamel integrity
Small-Molecule Fluorescent Probes for Visualizing Biological Processes: Nanoarchitectonics from Molecular Imaging to Clinical Theranostics
三、AIE 光物理机制与理论计算
Aryl rotor-modified anthracene for aggregation-induced emission and mechano-chromic luminescence
Dimer-EmbeddedModel Reveals Aggregation-Induced Phosphorescencein Pt(II) Complexes: A QM/MM Study
Chiral Matching Effect in Supramolecular Glasses via Charge‐Transfer Complexation Between Foldamers and Molecular Containers
Positional engineering of benzothiadiazole-based D–a–D emitters with twisted conformation for regulating aggregation behavior and excited-state properties
Turning Darknessinto Light: Supramolecular Controlof Emission in Push–Pull Chromophores
四、发光材料与光电器件
Perovskite Quantum Dot/AIEgen Hybrids With Exceptional Photostability and Near‐Unity Luminance Efficiency
52-2: Brand-new AIE material for eye-friendly screens with natural light-like spectrum
Fluorene‐Framework Engineering Enables Narrowband Red Multi‐Resonance Emitters for High‐Efficiency With Negligible Roll‐Off Toward BT.2020
五、高分子与智能响应材料
Bio‐Inspired Rigid–Flexible Integrated Materials With Gradient Interphases for Superior Energy Dissipation
Visualizing Crystallization and Phase‐Separated Morphology in PBAT / PLA Blends Using an AIE Fluorescent Probe
六、能源与环境电催化
Emerging Single-Atom Alloys for Electroreduction of Waste Inorganic Nitrogen Sources toward Ammonia
文章目录
1
荧光爱好者周刊(第四期)
一、荧光传感与检测
Machine Learning-AssistedNanozyme–PorphyrinDual-Channel Sensor Array for Glycosaminoglycan Pattern Recognition
Engineered FluorescentIonic Liquids with TunableCationic Architecture for Charge Delocalization-Driven Al3+ Recognition and Real-Sample Analysis
CNN-integrated ratiometric fluorescent tag for rapid monitoring of seafood freshness at refrigerated temperatures
The detection of antibiotics: fluorescence sensors based on metal–organic frameworks with aggregation-induced emission
Ligand-directed janus self-assembly with dual-aggregation enabling magneto-optical switching for enhanced lateral flow immunoassay
Smartphone-assisted ratiometric sensing of hydrogen sulfide for food freshness monitoring via an AIE-active coumarin probe
Preparation and characterization of a chicken freshness film responsive to characteristic biogenic amines
Autofluorescence-free detection of trypsin based on persistent luminescent nanospheres and gold nanoparticle aggregation
A multifunctional AIE fluorescent probe for reversible ‘turn-off-on’ Fe3+/ascorbic acid redox sensing and zebrafish bioimaging
Morpholine donor and nitrile acceptor bearing pyran-2H-one functionalized tetraphenylethylene probe: Design, synthesis and explosives detection
Designing Zinc‐ and Cadmium‐Based Luminescent Metal–Organic Frameworks for Antibiotic Detection: Structure‐Function Relationships, Sensing Mechanisms, and Future Perspectives
二、生物医学成像与光诊疗
Simple Wayto Fabricate Chiral Fluorescent Moleculesand Chirality-Dependent Biomolecule Recognition and Cell Imaging
Visible-Light-Harvesting Supramolecular Nanoassemblyof Tetrathienylethene Tetrapyridinium/Cucurbit[7]uril for BacterialBiofilm Eradication
Beyond Closed-Shell Photochemistry: Singlet OxygenGeneration Driven by 10H-Phenothiazine Radical Cation
Mitochondria-targeted aggregation-induced emission photosensitizer–loaded thermosensitive hydrogel for photodynamic therapy of candida albicans wound infection
Novel boron complexes-based photosensitizers characterized by aggregation-induced emission for photodynamic therapy
A Dual-KeyLock Strategy for Bright Fluorescent ProteinsFabrication via Synergistic Noncovalent Activation of Aggregation-InducedEmission Luminogen
Sequential Precise Targeted Hepatitis B Virus Therapy: Hepatitis B Virus-Specific Small Interfering RNA Followed by Aggregation-Induced Emission-Photothermal Ablation Based on Macrophage Membrane-Coated Nanoplatform
Synthetic nanoplatforms for multiscale imaging in living organisms
Advances in organic aggregates for biomedical phototheranostics
Bioorthogonal aggregation-induced emission nanoprobes for targeted photodynamic eradication of gram-negative pathogens in periodontitis
A type I aggregation-induced emission photosensitizer enables peroxide-free photodynamic tooth whitening while preserving enamel integrity
Small-Molecule Fluorescent Probes for Visualizing Biological Processes: Nanoarchitectonics from Molecular Imaging to Clinical Theranostics
三、AIE 光物理机制与理论计算
Aryl rotor-modified anthracene for aggregation-induced emission and mechano-chromic luminescence
Dimer-EmbeddedModel Reveals Aggregation-Induced Phosphorescencein Pt(II) Complexes: A QM/MM Study
Chiral Matching Effect in Supramolecular Glasses via Charge‐Transfer Complexation Between Foldamers and Molecular Containers
Positional engineering of benzothiadiazole-based D–a–D emitters with twisted conformation for regulating aggregation behavior and excited-state properties
Turning Darknessinto Light: Supramolecular Controlof Emission in Push–Pull Chromophores
四、发光材料与光电器件
Perovskite Quantum Dot/AIEgen Hybrids With Exceptional Photostability and Near‐Unity Luminance Efficiency
52-2: Brand-new AIE material for eye-friendly screens with natural light-like spectrum
Fluorene‐Framework Engineering Enables Narrowband Red Multi‐Resonance Emitters for High‐Efficiency With Negligible Roll‐Off Toward BT.2020
五、高分子与智能响应材料
Bio‐Inspired Rigid–Flexible Integrated Materials With Gradient Interphases for Superior Energy Dissipation
Visualizing Crystallization and Phase‐Separated Morphology in PBAT / PLA Blends Using an AIE Fluorescent Probe
六、能源与环境电催化
Emerging Single-Atom Alloys for Electroreduction of Waste Inorganic Nitrogen Sources toward Ammonia