构建J聚集有机染料是一种开发用于生物医学、具有近红外二区(NIR-II)发射的材料的重要策略,其在水环境中组装成纳米颗粒(NPs)时能够表现出红移的光谱特性。然而,目前可用的NIR-II J-聚集体主要依赖于具有复杂设计的特定分子骨干,并且其在组装过程中容易发生荧光猝灭。因此,亟需开发一种利用通用的供体-受体(D−A)分子构建明亮的NIR-II J-聚集体的简便方法。有鉴于此,香港城市大学李振声教授、台湾大学Chun-Sing Lee和苏州大学李盛亮教授设计了一种通过引入甲基进行分子弯曲,进而将D−A分子转化为J-聚集体的新策略,并将其用于实现高性能的NIR-II光学诊疗。
本文要点:
(1)TAA-BT-CN分子在形成H-聚集的NPs时会表现出蓝移吸收,而具有弯曲结构的mTAA-BT-CN分子在形成J-聚集的NPs时则能够实现超过100 nm的红移吸收,使得大于1100 nm的NIR-II发射大大增强。
(2)与具有聚集引起猝灭(ACQ)现象的H-聚集对应物相比,J-聚集mTAA-BT-CN NPs具有聚集诱导发光(AIE)特性,其在808 nm光激发下能够高效地产生热和活性氧,NIR-II荧光可增加7倍。实验结果表明,mTAA-BT-CN NPs可通过NIR-II技术实现全身血管成像以及成像引导的肿瘤光学治疗。综上所述,该研究有望能够进一步推动基于D−A型分子的J-聚集体材料的发展。
Yingpeng Wan. et al. Facilely Achieving Near-Infrared-II J‑Aggregates through Molecular Bending on a Donor−Acceptor Fluorophore for High-Performance Tumor Phototheranostics. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c05546
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c05546