近年來,具有聚集誘導發光性質的熒光探針(AIEgens)在生物醫學領域受到了廣泛關注。最常見的水溶性AIEgens制備策略是通過功能性高分子聚合物把疏水的AIE分子包覆成為可以在水中穩定分散的納米微粒。雖然該方法簡單,但其難以達到較好的尺寸與負載率的均一性。因此,開發可實現尺寸均一且負載率穩定的AIEgens的制備策略仍然是一個挑戰。
南方科技大學李凱教授、中科院深圳先進技術研究院鄭海榮研究員等人合理地設計了一種由疏水性供體-受體-供體(D-A-D)核心和親水性聚乙二醇(PEG)鏈構成的兩親性AIEgens(TTB-PEG1000),并實現了其在大動物模型中的成像應用。通過自組裝的策略可獲得在水中穩定分散的納米探針(粒徑約為35 nm),該探針不僅具備超過1000 nm的最大發射峰和超過10%的熒光量子產率,而且還具備粒徑尺寸均一且穩定的物理性能。研究團隊利用此納米探針,在小鼠和兔子模型上實現了多尺度近紅外二區(NIR II)熒光成像。成像結果表明,可實現在體分辨率達到~38 μm, 穿透深度為~1 cm。因此,研究團隊所設計的高效自組裝方策略可有效構建高性能AIE納米熒光探針,對NIR II自組裝AIEgens的設計開發及其在血管成像中的應用具有重要的指導意義。相關研究成果發表在生物材料領域頂級學術期刊Biomaterials(2021,264: 120365)上。