唐本忠院士Adv. Funct. Mater.：紅色有機納米粒子用于異種移植體內熒光成像

【背景介紹】

非侵入性活體熒光成像可以為疾病診斷和治療技術提供有價值的體內信息。熒光成像的質量和分辨率高度依賴于強光致發光（PL），高光穩定性，良好生物相容性的造影劑 ，優異的物理穩定性。明亮的和紅色的有機納米顆粒（NPs）被證明可用于高效率體內熒光成像。 然而，大多數紅色有機染料在聚集狀態下顯示出極弱的釋放。

【成果簡介】

近日，來自華南理工大學的唐本忠院士、趙祖金教授和新加坡國立大學的Bin Liu（共同通訊）等人提出了具有強聚集態光致發光和良好的生物相容性的紅色熒光團（t-BPITBT-TPE）。由包含在1,2-二硬脂酰-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N- [甲氧基（聚乙二醇）（DSPE-mPEG）膠束中的t-BPITBT-TPE聚集體組成的NPs在660nm具有高的光致發光峰值，含水介質中熒光量子產率為32％。通過使用具有不同末端基團的相同聚合物基質，例如甲氧基（DSPE-mPEG），胺（DSPE-PEG-NH 2）或羧甲基（DSPE-PEG-COOH）基團），NPs可以容易地帶電。相關研究結果以題為“Robust Red Organic Nanoparticles for In Vivo Fluorescence Imaging of Cancer Cell Progression in Xenografted Zebrafish”發表在了Advanced Functional Materials上。

【圖文導讀】

圖1?PITBT-TPE (CCDC 1502965) 和t-BPITBT-TPE (CCDC 1502964)的晶體結構

PITBT-TPE中的TPE部分采用扭曲構象，以防止π-π堆疊相互作用，但是2,1,3-苯并噻二唑（BT），噻吩（Th）和9,10-菲并咪唑（PI）片段幾乎排列在相同的平面

圖2?π-π堆疊相互作用的圖示

A）晶體填充和 ??B）PITBT-TPE和t-BPITBT-TPE的分子間π-π堆疊相互作用的圖示，為了清楚起見，省略了溶劑分子和氫原子

圖3?吸收光譜和歸一化光致發光光譜

A）THF溶液中的吸收光譜

B）THF溶液、PITBT-TPE和t-BPITBT-TPE膜的歸一化光致發光光譜

圖4 t-BPITBT NH₂-TAT NPs的積累及NPs在不同器官組織中的分布

A）不同時間靜脈注射后腫瘤異種移植物中t-BPITBT NH₂-TAT NPs的積累

B）NPs在不同器官組織中的分布

【總結】

本研究設計并合成了具有高固體熒光效率的穩定的紅色熒光團BPITBT-TPE和t-BPITBT-TPE。引入AIE活性TPE可有效緩解聚合狀態下電子D-A結構分子的發射猝滅。這些結果表明，具有強紅色熒光和各種官能團的有機納米顆粒可能是用于生物應用有希望的對比劑。

文獻鏈接：Robust Red Organic Nanoparticles for In Vivo Fluorescence Imaging of Cancer Cell Progression in Xenografted Zebrafish（Adv. Funct. Mater.,2017,DOI:10.1002/adfm.201701418）

本文由材料人生物材料組Allen供稿，材料牛編輯整理。

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