兰大二院研究团队开发一类多功能光敏剂材料用于同步靶向细胞器和癌细胞光动力治疗

近日，pc28预测在线预测神测网3.2李玉民教授团队与南昌航空大学合作，提出利用传统荧光猝灭基团同步激活聚集诱导发光分子（aggregation-induced emission molecules，AIEgens）的荧光和活性氧特性，并探究荧光功能材料在细胞器靶向成像和癌细胞光动力治疗中的应用。相关研究工作以《Re-recognizing fluorescence quenching Units: Improve abnormally the luminescent efficiency of AIEgens for fluorescence Sensing, organelle targeted imaging and photodynamic therapy》为题，发表于工程技术顶级期刊《Chemical Engineering Journal》（IF=16.744）。论文第一作者为第二临床医学院教师滕牧洲博士，共同通讯作者为李玉民教授、刘涛副研究员。

荧光淬灭现象是指任何导致荧光强度降低的过程，如激发态反应、能量转移、配合物形成和碰撞淬灭。荧光淬灭现象通常被认为是一种不利的光物理过程，会降低荧光探针的发光效率和信号强度。

该研究发现了一种反常的提高荧光效率的策略，即利用传统荧光淬灭基团来提高AIEgens的荧光效率，揭示了传统的荧光淬灭基团在特殊的AIE分子中并没有呈现荧光淬灭效应，反而对提高分子的荧光效率具有增益作用。作者设计了一系列含有淬灭基团的AIEgens，并证明了它们在荧光传感、细胞器成像和光动力治疗方面的优异性能。

研究选用OCST-NO2和NCST-NH2两种AIE分子，发现它们可以同时染色细胞溶酶体和线粒体，且共定位染色效率高达99%。并且，即使在高浓度的剂量条件下，对细胞无明显的杀伤性，展现良好的生物安全性。体外活性氧鉴定实验结果显示，当AIE分子溶解在DMSO中时，几乎不产生活性氧。而当分子聚集时，活性氧效率大大提高。这一特性非常有利于AIE分子在水系为主的细胞环境中迅速聚集，从而大大提高AIE分子在细胞内的活性氧效率，为癌细胞的光动力治疗创造有利条件。

这项研究为开发高效、稳定和功能化的AIEgens提供了一个新思路，为荧光传感提供一种灵敏、稳定、可调节的策略，为细胞器靶向成像和光动力治疗提供了一种高效、低毒、低成本的方法。这些AIEgens有望在生物医学领域中发挥重要作用。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141792