有機(jī)熒光材料因其在無(wú)創(chuàng)檢測(cè)中的高準(zhǔn)確性、高靈敏性以及操作簡(jiǎn)便性,被廣泛應(yīng)用于生物可視化、臨床診斷和治療等領(lǐng)域。其中,傳統(tǒng)的有機(jī)熒光材料由于分子固有的強(qiáng)π-π堆積相互作用,會(huì)產(chǎn)生聚集誘導(dǎo)猝滅(ACQ),從而阻礙了有機(jī)熒光材料的進(jìn)一步發(fā)展。2001年,香港科技大學(xué)的唐本忠院士團(tuán)隊(duì)提出了聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)的概念:AIE分子在稀溶液中不發(fā)光或發(fā)光較弱,而在聚集態(tài)下發(fā)光顯著增強(qiáng)。AIE現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),很好地解決了上述難題。
目前AIE材料因其獨(dú)特的物理與化學(xué)性質(zhì),已被普遍應(yīng)用于傳感成像、特異性癌細(xì)胞成像和治療等先進(jìn)功能材料。其中長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射的近紅外二區(qū)(NIR-II)的AIE熒光分子探針,因其深度穿透性、較少的組織吸收和散射、良好的光穩(wěn)定性和低細(xì)胞毒性而日益受到人們的關(guān)注。其中,苯并雙噻二唑衍生物作為一種強(qiáng)電子吸收基團(tuán),具有獨(dú)特的光或熱穩(wěn)定性、遠(yuǎn)熒光發(fā)射、可調(diào)結(jié)構(gòu)特性、較大的斯托克斯位移和生物學(xué)功能,已被廣泛用于各種NIR-II AIEgens材料的構(gòu)建。
近日,武漢大學(xué)藥學(xué)院鄒有全教授團(tuán)隊(duì)在European Journal of Organic Chemistry期刊上發(fā)表了題目為Structures and Applications of NIR-II AIEgens Containing Benzobisthiadiazole Derivatives的綜述文章。從分子設(shè)計(jì)及苯并雙噻二唑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā),總結(jié)并討論了含苯并雙噻二唑衍生物的NIR-II AIEgens納米探針在生物成像和光動(dòng)力治療領(lǐng)域的最新進(jìn)展,生物成像領(lǐng)域包括血管成像、腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移成像等,光動(dòng)力治療領(lǐng)域包括光聲治療和細(xì)菌感染的光熱療法。 最后,作者對(duì)含苯并雙噻二唑衍生物的NIR-II AIEgens納米探針在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用前景進(jìn)行了展望,指出盡管有許多研究和動(dòng)物模型已經(jīng)證明,含有苯并雙噻二唑衍生物的NIR-II AIEgens具有準(zhǔn)確的成像、診斷和治療效果以及良好的生物安全特性。然而,現(xiàn)有的AIE材料在分子設(shè)計(jì)和性能上仍存在許多缺陷,如能夠進(jìn)行NIR-II熒光成像的AIE探針量子產(chǎn)率(QY)較低,在器官組織中的非特異性結(jié)合較差,限制了其在臨床試驗(yàn)中的進(jìn)一步應(yīng)用。此外,AIEgens納米探針的長(zhǎng)期毒性和代謝動(dòng)力學(xué)仍有待進(jìn)一步探索。 論文信息 Structures and Applications of NIR-II AIEgens Containing Benzobisthiadiazole Derivatives Jian-Qing Zhang, Xiao-Yu Xu, Shu-Qiang Cao, Prof. You-Quan Zou European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202201131