荧光爱好者日刊（第四十六期）
荧光爱好者日刊（第四十六期）
一、生物诊疗荧光探针（细菌 / 细胞 / 肿瘤 / 妊娠疾病成像与治疗）
Intra‐Bacterial Supramolecular Assembly of Peptide With RNA Activates MRI/Fluorescence Imaging and Avoids Drug Resistance
摘要：多重耐药革兰氏阴性菌给疾病诊断与治疗带来巨大难题，核心瓶颈在于诊疗分子难以穿透细菌外膜，且易被细菌外排泵清除。本研究设计一种细菌内超分子组装肽（IAP），可通过类似铁载体的转运途径选择性进入细菌内部。入胞后，IAP 在胞内 RNA 诱导下由单分散分子自组装形成纳米纤维结构，规避细菌外排泵作用，大幅提升药物在菌体内滞留时间。
分子组装前后，IAP 中钆基磁共振成像（MRI）基团纵向弛豫效率从单分散态 9.9 ± 0.2 mM⁻¹・s⁻¹ 提升至纳米纤维态 24.5 ± 1.1 mM⁻¹・s⁻¹，可实现活体革兰氏阴性菌激活型 T1 加权磁共振成像与荧光双模态成像。
除成像功能外，菌体内 IAP-RNA 纳米纤维可抑制细菌蛋白合成、诱导活性氧大量累积并破坏细菌包膜，通过多条通路协同杀灭细菌。在肺炎、糖尿病创面感染两种耐药菌动物模型中均展现优异抗菌效果，长期给药未检测到细菌耐药性产生。本工作建立一套基于细菌内原位超分子组装的化学编码策略，同步实现激活式荧光 / MRI 双模态成像与耐药菌靶向治疗。
关键词：bacteria, fluorescence imaging, magnetic resonance imaging, peptide, supramolecular assembly
参考文献： Advanced Functional Materials, 2026, e77070, https://doi.org/10.1002/adfm.77070
A dual-targeted probe of mitochondria and lysosomes based on fluorescence lifetime imaging for visualizing cellular damage and autophagy processes
摘要：线粒体与溶酶体的动态互作（尤以线粒体自噬为核心）是维持细胞稳态的关键通路，荧光寿命成像显微镜（FLIM）可实现纳米级分辨率解析胞内生物物理微环境。本研究开发一款线粒体 / 溶酶体双靶向荧光寿命探针 QNN，用于可视化细胞损伤与自噬全过程。
探针采用典型 D-π-A 分子结构，烷基吡啶阳离子作为吸电子基团，同时赋予分子良好水溶性与线粒体靶向能力；末端氨基基团使探针具备优异 pH 响应特性。借助 FLIM 技术，该探针可通过纳秒级荧光寿命差异，精准区分强酸性溶酶体腔与弱碱性线粒体基质，实时追踪自噬过程中两类细胞器的荧光寿命动态变化、可视化细胞损伤进程。
该体系不仅建立了可定量分析细胞损伤相关荧光寿命变化的全新方法，也为解析自噬过程中线粒体 - 溶酶体交叉调控机制提供新思路。
关键词：Dual-targeted probe, Fluorescence lifetime, Mitochondrial autophagy
参考文献： Sensors and Actuators B: Chemical, 2026, 140664, https://doi.org/10.1016/j.snb.2026.140664
A ClO−-responsive porphyrin prodrug for fluorescence imaging and combined chemo-photodynamic treatment of hepatocellular carcinoma cells
摘要：肝癌肿瘤微环境存在高表达次氯酸（ClO⁻），该特征既是肿瘤生化标志物，也可作为诊疗激活触发位点。本工作构建近红外可激活卟啉前药 POR-CA，由肉桂酸与 4-(4 - 氨基苯基) 卟啉荧光团共价偶联得到。
体系接触 ClO⁻后近红外荧光发生浓度依赖性淬灭，可实现 ClO⁻荧光传感；光谱测试证实该前药对 ClO⁻响应快速、灵敏度高，且生理 pH 区间稳定性良好。卟啉母核本身可作为光敏剂，在 660 nm 激光照射下产生活性氧，实现光动力治疗（PDT）；高分辨质谱证实 ClO⁻可切断分子连接键，释放卟啉活性片段。
细胞实验显示 POR-CA 对肝癌 HepG-2 细胞与正常肝细胞 LO-2 存在差异化暗毒性，光照条件下具备显著光细胞毒性。该分子平台可同步实现 ClO⁻荧光淬灭传感与光动力杀伤，释放的肉桂酸组分协同化疗效果仍有待优化验证，该分子设计思路为后续临床转化型诊疗一体化试剂开发提供重要参考。
关键词：ClO, Hepatocellular carcinoma, Near-infrared fluorescent prodrug, Photodynamic therapy
参考文献： Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2026, 113536, https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2026.113536
Near-infrared fluorescence imaging and photothermal therapy of tumors using a targeted helical protein scaffold
摘要：近红外光热治疗（PTT）可微创消融实体瘤，但现有载体多为高分子或纳米颗粒，靶向精度与染料负载量难以精准调控。本研究设计模块化八螺旋蛋白支架，分子含 20 个半胱氨酸残基，可定点共价偶联近红外荧光染料 AQuora800-maleimide。
蛋白支架修饰不同 HER2 靶向配体后经体外筛选，确定亲和体二聚体修饰产物 AD-20AQ 为最优靶向成像 / 光热一体化试剂。4T1 荷瘤小鼠活体药代成像结果表明，相较于单染料标记亲和体二聚体 AD-1AQ，AD-20AQ 在 HER2 阳性肿瘤组织富集效率更高、滞留时间更长。
静脉注射 AD-20AQ 后采用 808 nm 激光实施光热治疗，可实现肿瘤完全消融。该研究证实靶向修饰蛋白支架是一类通用性优异的平台，可用于肿瘤近红外荧光成像与精准光热治疗。
关键词：无
参考文献： ACS Applied Bio Materials, 2026, 无，https://doi.org/10.1021/acsabm.6c00903
Fluorescence lifetime imaging microscopy detects preeclampsia, gestational diabetes mellitus, and their comorbidity early by profiling lipid dysregulation
摘要：子痫前期（PE）、妊娠期糖尿病（GDM）是高发且常合并发生的妊娠并发症，临床缺乏可靠早期诊断手段。本研究建立基于荧光寿命成像显微镜（FLIM）的检测方法，通过母体血清脂质代谢异常特征实现疾病早期筛查，拉曼光谱与脂质组学为生化差异提供佐证。
拉曼光谱结果显示对照组、PE 组、GDM 组、PE 合并 GDM 组血清存在明显脂质特征谱区分；脂质组学验证特征代谢标志物：GDM 血清磷脂酰胆碱富集，PE 血清甘油三酯升高，合并症组同时存在两类脂质紊乱特征。
FLIM 可捕捉脂质微环境光学信号变化，在妊娠 24–28 周即可清晰区分所有病理组别（包含临床难以鉴别的共病类型）；更关键的是，妊娠 8–12 周即可通过荧光光学信号检出早期生化异常，同期传统生化检测、拉曼光谱无明显组间差异，模型曲线下面积 AUC 均超过 0.8，区分性能优异。该方法无创、灵敏度高，可用于妊娠并发症早期风险分层与长期动态监测。
关键词：无
参考文献： Analytical Chemistry, 2026, 22988—23001, https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c02375
Luminescent metal–organic framework biomaterial: Synthesis, photophysics, BSA binding through FRET and anticancer activity
摘要：金属有机框架（MOFs）结构可调、生物相容性良好，是极具潜力的多孔生物医用材料。本研究采用一步溶剂热法制备镁基 MOF（Mg-MOF），并完成完整微观形貌与光谱表征。扫描电镜显示材料呈菜花状形貌、元素分布均匀；X 射线光电子能谱证实 Mg²⁺与有机配体配位作用稳定。
Mg-MOF 在 540 nm 发射黄色荧光，荧光量子产率 5%、荧光寿命 4.4 ns，适用于蛋白结合荧光探针研究。结合 MOF 激发光谱与牛血清白蛋白（BSA）发射光谱重叠特性，利用荧光淬灭法探究二者相互作用，淬灭常数达 2.17 × 10¹³ mL・μg⁻¹・s⁻¹，荧光寿命测试证实作用遵循动态淬灭机制。
体系发生福斯特共振能量转移（FRET），供体 - 受体间距 2.23 nm，能量转移效率 0.44；强结合与高效能量转移促进材料进入细胞。细胞毒性实验表明 Mg-MOF 对 MCF-7 乳腺癌细胞具备杀伤活性，半数抑制浓度 IC50=49.21 μg/mL；洋葱表皮细胞荧光成像初步验证该 MOF 可作为细胞荧光示踪材料。
关键词：Anticancer, BSA, Contour map, FRET, Mg-MOF, Onion cell imaging
参考文献： Inorganic Chemistry Communications, 2026, 117350, https://doi.org/10.1016/j.inoche.2026.117350
Cations functionalized lanthanide metal–OrganicFrameworks: Tunable luminescence, upconversion luminescence, and EfficientReactive oxygen species storm generation for photodynamic AntibacterialApplications
摘要：镧系金属有机框架（Ln-MOFs）光动力抗菌仍处于发展初期。本研究以 1,3 - 双 (4 - 羧基苯基) 咪唑氯盐（H2L）为配体，与 Eu/Tb/Gd 硝酸盐经溶剂热合成一系列阳离子功能化 Cl-Ln-MOFs；调控配体与金属盐比例可制备氢键有机框架 Cl-HOF，由 5 种强氢键构筑三维网络。
EuₓTb₍₁₋ₓ₎共掺杂异金属 MOF 光谱测试表明，Eu 含量仅 30% 的 Eu₀.₃Tb₀.₇-MOF 仍保留 Eu 特征指纹荧光；纯 Cl–Eu-MOF 具备温度响应型荧光淬灭特性。Tb₀.₃Yb₀.₇-MOF、Eu₀.₃Yb₀.₇-MOF 在 980 nm 近红外激发下可产生高效上转换发光，证实 Tb 基材料发光为双光子吸收过程。
低功率光照下 Cl–Gd-MOF 可爆发大量活性氧，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均表现优异光动力抗菌性能，抑菌圈平均直径分别为 3.10 cm、4.63 cm。该工作构建一套多功能 Ln-MOF 材料平台，可用于高性能光动力抗菌领域。
关键词：无
参考文献： Inorganic Chemistry, 2026, 无，https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6c03098
二、快速检测与即时检验 POCT 荧光平台（微流控、食品、环境传感）
Parallel fluorescence interrogation of multichannel chips for rapid point-of-care testing
摘要：快速、稳定的即时检验（POCT）设备需兼具快速读取、高灵敏度、高稳定性的光学检测系统。本工作搭建一套集成式光电检测平台，基于并行光学检测策略实现多通道微流控芯片荧光同步采集。
平台采用衍射光学元件（DOE）同步激发全部微通道，搭配波导吸收滤光片阵列并行收集荧光并高效滤除激发光杂散光；无需机械扫描，数秒内即可完成整片芯片光学检测。系统整合微流控流体操控模块与配套控制软件，全自动执行免疫分析流程。
重复上样实验验证平台稳定性与重现性，通道间信号差异极小。以血浆 C 反应蛋白（CRP）荧光夹心免疫分析为概念验证，检测限低至 0.32 µg・mL⁻¹，芯片内、芯片间重现性良好。该并行光学架构为开发高速、可规模化、高稳定性荧光 POCT 设备提供可行方案。
关键词：Diffractive optical element, Fluorescence, Multichannel microfluidic chip, POCT, Waveguide absorption filters
参考文献： Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2026, 无，https://doi.org/10.1007/s00216-026-06719-4
Dual-Mode Fluorescence Turn-On Bentazone Determination and Ratiometric/Colorimetric Vitamin B2 Quantification Based on an AIE-Active Zn MOF Sensor
摘要：农产品中灭草松残留监测、强化食品中维生素 B2 定量检测是食品安全监管核心需求。本研究合成具有聚集诱导发光（AIE）活性锌基金属有机框架 [ZnNa (HTCPP)]・3H₂O・DMF（ZnTCPP，H4TCPP=2,3,5,6 - 四 (4 - 羧基苯基) 吡嗪），作为双模式荧光传感器：灭草松（BEN）荧光增强型检测、维生素 B2（VB2）比率 / 比色双模式定量。
传感机理：灭草松检测由竞争吸收、光诱导电子转移（PET）、主客体相互作用协同调控；维生素 B2 检测依靠福斯特共振能量转移（FRET）。ZnTCPP 对灭草松结合常数 5.14 × 10⁴ M⁻¹，检测限 11.7 nM；对维生素 B2 结合常数 8.77 × 10⁴ M⁻¹，检测限 6.1 nM；** 加入待测物 1 min 内即可产生稳定荧光响应 **。
水果、牛奶、维生素片剂加标回收实验验证实际应用能力，灭草松回收率 95.3%–103.4%，VB2 回收率 95.6%–104.5%。分别构建纸基、水凝胶基检测平台实现现场快速分析，搭配手机 RGB 色彩识别可完成可视化定量。该 ZnTCPP 材料适用于食品安全与环境污染物现场快速监测。
** 关键词 **：无
参考文献： Inorganic Chemistry, 2026, 无，https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6c02688
Photoresponsive trifluoroacetic acid vapor and photocatalytic purification of dye and antibiotic wastewater by a tetraphenylethylene-based layered dynamic metal–organic framework
摘要：将含分子转子的聚集诱导发光基团（AIEgen）引入发光金属有机框架，可构筑动态智能光致变色材料。本工作以含双配位位点四苯乙烯二羧酸（TPE-2COOH）为有机配体，合成二维层状 Ln-MOF（Eu-TPE、Gd-TPE），孔道内分子转子自由度高。
Eu-TPE 荧光强度呈两段式温度响应：低温区间快速衰减、高温区间缓慢下降；Gd³⁺重原子效应与 TPE 共轭骨架协同，使 Gd-TPE 光照下产生活性氧能力优异。60 mW・cm⁻² 低功率光照下，Gd-TPE 短时间内高效降解多种染料与抗生素，降解速率常数分别达 0.034、0.033、0.032、0.037 min⁻¹。
Eu-TPE 孔道大量自由转子可对三氟乙酸（TFA）蒸气产生快速可视化光响应：TFA 进入孔道限制转子运动、分子内转动受限发光增强，荧光信号显著提升。该材料同时具备有机蒸气可视化传感与光催化污水净化双重功能。
关键词：无
参考文献： Crystal Growth & Design, 2026, 6174—6184, https://doi.org/10.1021/acs.cgd.6c00752
Morphology-regulated PET-mediated quenching in a pyrene-o-carborane AIEgen film for rapid aniline vapor sensing
摘要：固态光诱导电子转移（PET）传感薄膜需兼顾强本征荧光与待测物高效淬灭响应，但分子聚集常造成固态发光效率与气体扩散通道相互制约。本研究设计邻碳硼烷修饰芘衍生物 2CB-Py-2Ph 作为聚集诱导发光气敏材料，用于苯胺蒸气快速检测。
共轭芘单元提供高效发光母核，三维邻碳硼烷基团调控分子聚集行为与激发态电子结构。纯固态粉末荧光量子产率高达 98.7%，固态发光性能优异；通过调控制膜浓度可精准调控薄膜表面微观形貌，优化传感性能。
最优薄膜可检测 900 ppt~900 ppm 宽浓度区间苯胺蒸气，5 s 内完成荧光淬灭响应，35 s 荧光恢复至初始强度 90%。光谱表征、密度泛函理论计算与飞秒瞬态吸收光谱共同证实传感机制为光诱导电子转移主导的动态淬灭。该工作证明调控聚集形貌是平衡固态发光强度与 PET 气敏响应的有效策略。
关键词：无
参考文献： The Journal of Physical Chemistry C, 2026, 无，https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6c04279
三、有机荧光分子基础机理（香豆素、分子转子、AIE 综述、自报告聚合物）
Substitution‐Dependent Excited‐State Behavior and Acid‐Responsive Fluorescence of Methoxylated Coumarin–Thiosemicarbazones: Experimental and TD‐DFT Insights
摘要：本研究合成三种甲氧基取代香豆素缩氨基硫脲衍生物 CT6、CT7、CT8，系统探究取代基对激发态性质、固态荧光、酸传感性能的调控规律。溶液中三种分子均呈现宽发射带、大斯托克斯位移，荧光具有溶剂依赖性，源于分子激发态弛豫与分子内电荷重分布；77 K 低温下分子运动受限，非辐射跃迁被抑制，荧光强度提升。
固态发光差异显著：CT6、CT7 固态荧光微弱，CT8 高效蓝光发射。质子化酸响应测试表现完全不同：CT6 荧光小幅增强，CT7 显著荧光开启，CT8 发生强烈荧光淬灭。理论计算证实三种分子热力学优势质子化位点均为亚胺氮，差异化酸传感输出并非质子化位点不同，而是取代基调控质子化后电子结构与激发态失活通路导致。
非线性光学计算显示取代基调控分子极化：CT8 一阶超极化率最大，CT7 二阶超极化率最优。香豆素母核 6/7/8 位微小取代差异即可调控荧光效率、酸响应行为与固态发光性能，为酸敏感荧光染料、高效固态发光分子提供分子设计准则。
关键词：acidic sensing, crystal structure, excited state, methoxylated coumarin, thiosemicarbazone
参考文献： Vietnam Journal of Chemistry, 2026, e70164, https://doi.org/10.1002/vjch.70164
Harnessing Aggregation‐Induced Emission for Advanced Disease Diagnosis: Mechanisms, Strategies and Future Perspectives
摘要：精准早期诊断是现代疾病诊疗的核心难点，传统荧光探针普遍存在灵敏度不足、空间分辨率受限、实际应用受限等缺陷。聚集诱导发光（AIE）分子彻底克服传统染料聚集淬灭（ACQ）难题，凭借高光稳定性、高信噪比、大斯托克斯位移等优势成为新一代诊断材料。
本文为系统性综述，全面梳理近年 AIE 分子在疾病诊断领域的研究进展，按疾病大类划分：肿瘤、感染性疾病、神经系统疾病、泌尿系统疾病、循环系统疾病；针对每类疾病系统总结 AIE 探针分子设计原理、传感机理、分析检测性能，靶向标志物涵盖蛋白、核酸、代谢小分子、致病菌等。
综述阐述 AIE 材料与即时检验（POCT）、便携检测设备的集成方案，评估临床转化潜力；最后展望前沿发展方向，包括 AIE 分子结合人工智能实现分子智能设计。本文可作为 AIE 诊断技术领域基础综述文献，指导下一代精准医疗专用 AIE 荧光材料的理性设计。
关键词：aggregation-induced emission, biomarker detection, disease diagnosis, fluorescent probes, point-of-care testing
参考文献： Medicine Bulletin, 2026, mdb2.70050, https://doi.org/10.1002/mdb2.70050
Self-reporting diels–alder networks: Fluorescent tracking of reaction conversion and thermal history
摘要：含可逆狄尔斯 - 阿尔德动态共价键的解离型聚合物网络具备可回收循环利用潜力。本工作证明四苯乙烯基 AIE 荧光分子可作为通用自报告添加剂，添加量低于 0.8 wt% 即可规模化制备动态交联网络，可逆光学监测交联反应转化率与材料热历程。
发生狄尔斯 - 阿尔德环加成反应时，分子光诱导电子转移效应被抑制，体系产生清晰浅蓝色荧光，可直接光学可视化追踪交联网络形成过程；荧光分子均匀分散于聚合物基体，反复升降温循环下荧光信号完全可逆，完美匹配交联键可逆解离 - 重建特性。
荧光强度与狄尔斯 - 阿尔德反应转化率呈定量关联，可直观反映交联网络交联程度与热加工历史。该方法适用于各类动态共价自适应聚合物网络，为热固性材料加工、自修复、回收过程的实时荧光监测提供通用方案。
关键词：aggregation-induced emission (AIE), covalent adaptable networks, Diels-Alder networks, reaction conversion monitoring, self-reporting materials
参考文献： Aggregate, 2026, e70414, https://doi.org/10.1002/agt2.70414
Molecular rotors: From newtonian fluids to functional materials as viscosity and temperature sensing tools
摘要：分子转子（MRs）是一类特殊荧光分子，光物理性质高度依赖周边微环境，是纳米尺度粘度传感核心工具；但复杂体系中荧光响应仅用粘度参数无法完整描述，需引入多维度环境参数协同解析。
本文综述分子转子荧光粘度传感基础光物理机理，分析分子结构对发光性能的调控规律，阐释连接粘度与荧光发射的 Förster–Hoffman 方程并讨论其适用局限；系统梳理分子转子应用场景：牛顿流体检测、蛋白溶液表征、复合功能材料。
重点介绍分子转子实时监测聚合反应、聚合物内部粘度图谱成像等前沿应用；挖掘分子转子温度敏感特性，将温敏响应作为传感优势而非干扰信号。全文总结分子结构 - 光物理性能构效关系，为新型粘度 / 温度双响应分子转子的设计与筛选提供理论依据。
关键词：无
参考文献： Advanced Functional Materials, 2026, e77541, https://doi.org/10.1002/adfm.77541
四、闪烁体与 X 射线成像发光材料
Bright and durable copper-iodide-based nanowire scintillators
摘要：高速 X 射线成像对闪烁体材料提出高光产额、快速衰减、结构稳定三大核心要求；金属卤化物纳米线比表面积大、光学性能优异、空间分辨率高，但合成工艺复杂，液固相变过程性能易衰减，限制实际应用。
本研究以 CsCu₂I₃纳米线为模型体系，开发简易低温结晶合成路线，引入表面保护配体改性策略大幅提升闪烁性能。配体优化后，纳米线光致发光量子产率由 12.78% 提升至 21.65%，X 射线光产额提升约 9 倍，达到 77500 photons・MeV⁻¹。
改性后闪烁体检测限低至 59.20 nGyair・s⁻¹，比常规医用 X 射线诊断剂量低 93 倍；该表面配体调控策略对零维、一维铜卤化物体系均具备普适性，可统一提升发光性能。该合成路线简单、易规模化，推动纳米线闪烁体实用化，同时为溶液法纳米发光材料稳定化提供通用改性方案。
关键词：copper(I)-iodide, detection limit, light yield, nanowire, scintillator
参考文献： Aggregate, 2026, e70420, https://doi.org/10.1002/agt2.70420
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