JACS:构建具有超高摩尔吸收率和光热效应的近平面NIR-II AIEgen以实现多模态光学诊疗
柚子 柚子 2025-02-05

自然界中相互矛盾的两种实体往往遵循对立统一的原则,以达到最优的综合性能。具有供体-受体(D-A)结构的聚集诱导发光分子(AIEgens)具有可调的光学特性和多种功能,其在癌症诊疗领域中具有巨大的应用潜力。然而,由于结构扭曲会导致摩尔吸光率(ε)较低,因此其光子收集能力和光学治疗性能仍有待提高。实现从扭曲结构到具有高ε的近平面结构的研究范式转换是推动AIEgens发展的迫切需要。有鉴于此,香港中文大学(深圳)唐本忠院士、赵征教授、西安电子科技大学王忠良教授、香港科技大学Jacky W. Y. Lam和西南科技大学赵廷兴教授通过在高度平面的A−D−A骨架中引入“动与静”策略,成功开发了一种近红外(NIR)-II AIEgen(Y5-2BO-2BTF),其ε为1.06 × 105 M−1 cm−1,光热转换效率(PCE)高达77.8%。

 

本文要点:

(1)将聚集引起猝灭对应分子Y5-2BO的受体单元的苯环修饰为间位-CF3取代的萘基会导致Y5-2BO-2BTF具有反向交错排列和各种分子间非共价构象锁(“静止”)。研究发现,−CF3部分可作为具有超低能垒的柔性运动单元以显著促进松散的Y5-2BO-2BTF聚集体的光热过程(“运动”)。

(2)实验结果表明,Y5-2BO-2BTF纳米颗粒可通过NIR-II荧光-光声-光热成像导航的I型光动力-光热疗法实现肿瘤根除和肺转移抑制。综上所述,该研究工作首次证明了具有反向交错堆叠排列的高度平面构象能够为AIEgens的分子设计提供一个新的策略,其在构建用于生物成像和癌症治疗的优越光学诊疗制剂方面具有广阔的应用前景。

Shiping Yang. et al. Integration of Motion and Stillness: A Paradigm Shift in Constructing Nearly Planar NIR-II AIEgen with Ultrahigh Molar Absorptivity and Photothermal Effect for Multimodal Phototheranostics. Journal of the American Chemical Society. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c15216

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c15216

 


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