将发光团限制在修饰的亲水性基质或聚合物中是一种简单且被广泛应用的余辉生物成像方法。然而,相关材料的余辉量子产率和发光寿命仍不够理想,进而严重限制了其在深部组织时间分辨成像中的应用效果。材料的生物相容性和水环境淬灭效应的“困境”是造成这一问题的主要原因。有鉴于此,复旦大学朱亮亮教授和海军军医大学刘青松博士设计了一种原位置换促进掺杂的策略,将约10-3重量比例的有机发射体多羧酸盐与无机盐反应物进行混合,然后通过置换反应制备了一系列亲水但不溶于水的有机-无机掺杂余辉材料。
本文要点:
(1)该策略制备的可食用长余辉发光材料具有优越的生物相容性和良好的生物成像效果。研究发现,该材料的磷光量子产率可达几十个百分点(最高为66.24%),光致发光寿命能够持续数秒。
(2)研究者通过灌胃的方式将由晕苯盐发射体和BaSO4基质形成的长余辉钡餐用于动物体内。在停止光激发后,研究者能够通过仪器或手机观察到明亮、可穿透深层组织的胃部余辉信号。综上所述,该研究开发的策略有望进一步推动实时探测和相关诊疗技术的发展。
Shen Shen. et al. Edible Long-Afterglow Photoluminescent Materials for Bioimaging. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202404888
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202404888