自然界中相互矛盾的兩種實體往往遵循對立統一的原則,以達到最優的綜合性能。具有供體-受體(D-A)結構的聚集誘導發光分子(AIEgens)具有可調的光學特性和多種功能,其在癌癥診療領域中具有巨大的應用潛力。然而,由于結構扭曲會導致摩爾吸光率(ε)較低,因此其光子收集能力和光學治療性能仍有待提高。實現從扭曲結構到具有高ε的近平面結構的研究范式轉換是推動AIEgens發展的迫切需要。有鑒于此,香港中文大學(深圳)唐本忠院士、趙征教授、西安電子科技大學王忠良教授、香港科技大學Jacky W. Y. Lam和西南科技大學趙廷興教授通過在高度平面的A?D?A骨架中引入“動與靜”策略,成功開發了一種近紅外(NIR)-II AIEgen(Y5-2BO-2BTF),其ε為1.06 × 105 M?1 cm?1,光熱轉換效率(PCE)高達77.8%。
本文要點:
(1)將聚集引起猝滅對應分子Y5-2BO的受體單元的苯環修飾為間位-CF3取代的萘基會導致Y5-2BO-2BTF具有反向交錯排列和各種分子間非共價構象鎖(“靜止”)。研究發現,?CF3部分可作為具有超低能壘的柔性運動單元以顯著促進松散的Y5-2BO-2BTF聚集體的光熱過程(“運動”)。
(2)實驗結果表明,Y5-2BO-2BTF納米顆粒可通過NIR-II熒光-光聲-光熱成像導航的I型光動力-光熱療法實現腫瘤根除和肺轉移抑制。綜上所述,該研究工作首次證明了具有反向交錯堆疊排列的高度平面構象能夠為AIEgens的分子設計提供一個新的策略,其在構建用于生物成像和癌癥治療的優越光學診療制劑方面具有廣闊的應用前景。
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