熒光成像的案例
唐本忠院士團(tuán)隊(duì)：聚集誘導(dǎo)發(fā)光新突破，首次在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物實(shí)現(xiàn)1.5厘米深腋動(dòng)脈血管近紅外二區(qū)熒光成像
分別收集了食蟹猴的尿液和糞便，安樂死其中一只食蟹猴后收集了主要器官，進(jìn)行了熒光半定量分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：AIE探針進(jìn)入食蟹猴體內(nèi)，主要分布在肝臟、脾臟和淋巴結(jié)，其他器官未檢測(cè)到熒光信號(hào)。在糞便中檢測(cè)到AIE探針的熒光信號(hào)，尿液中未檢測(cè)到。因此，他們推測(cè)AIE探針在食蟹猴體內(nèi)主要經(jīng)肝脾代謝，通過糞便排出體外。
圖3 隨機(jī)選取一只食蟹猴在靜脈注射AIE探針35天后主要器官的HE染色成像結(jié)果。
最后，研究了AIE探針在食蟹猴體內(nèi)的近紅外二區(qū)熒光成像性能。靜脈注射AIE探針后，高清晰地觀察到了食蟹猴前肢、前臂內(nèi)側(cè)、頭皮的血管脈絡(luò)，分辨率高達(dá)0.4 mm；腋窩皮下注射AIE探針，成功地觀測(cè)到食蟹猴的腋窩淋巴結(jié)。在此基礎(chǔ)上，挑選一根食蟹猴手臂深動(dòng)脈血管，通過超聲多普勒成像確定了該血管位于皮下1.5 cm處。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過近紅外二區(qū)AIE探針可以清晰地觀測(cè)到深部靜脈血管，這是首次在靈長(zhǎng)類動(dòng)物上實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)深部血管的近紅外二區(qū)熒光成像，對(duì)推動(dòng)二區(qū)熒光成像的臨床應(yīng)用研究具有重要意義。
展開 Sci》活細(xì)胞中鉀離子比例熒光成像的雙熒光傳感器
在成像之前，首先將HeLa細(xì)胞與10μMRPS-1孵育，以確保探針攝取和酯酶裂解。使用Coumarin 343單元的458 nm激發(fā)（藍(lán)色通道）和PS525單元的514 nm（綠色通道）激發(fā)，獲得了雙色共焦顯微鏡圖像。然后使用這兩個(gè)通道（綠色通道/藍(lán)色通道，圖3b）獲得比率圖像。為了評(píng)估RPS-1是否可以通過其PS525單元響應(yīng)細(xì)胞內(nèi)K+的變化，然后用5μM纈霉素對(duì)HeLa細(xì)胞進(jìn)行處理，這種化合物已知可以通過膜螯合和轉(zhuǎn)運(yùn)鉀，并耗盡K+的細(xì)胞內(nèi)池。在添加纈氨霉素后的0、5、15、30、45、60分鐘拍攝了來自兩個(gè)通道的共焦圖像，并與媒介物對(duì)照進(jìn)行了比較。與媒介物對(duì)照組相比，作者觀察到了由纈氨霉素刺激的HeLa細(xì)胞中綠色/藍(lán)色比率強(qiáng)度的明顯降低（圖3c）。
圖3（a）RPS-1的合成和使用RPS-1的細(xì)胞內(nèi)K+庫的比例成像。（b）使用RPS-1的基于時(shí)間的比例熒光成像可以監(jiān)測(cè)用5μM纈氨霉素處理1 h的活HeLa細(xì)胞中細(xì)胞內(nèi)K+庫的消耗。綠色通道顯示在514 nm激發(fā)下來自PS525發(fā)色團(tuán)的發(fā)射，藍(lán)色通道顯示在458 nm激發(fā)下來自香豆素 343發(fā)色團(tuán)的發(fā)射。來自兩個(gè)通道的熒光比圖像由ImageJ構(gòu)建。（c）通過ImageJ測(cè)量和分析繪制的多個(gè)生物學(xué)重復(fù)樣本的平均熒光強(qiáng)度比。
參考文獻(xiàn)：
doi.org/10.1039/D0SC03844J
版權(quán)聲明：「高分子材料科學(xué)」是由專業(yè)博士（后）創(chuàng)辦的非贏利性學(xué)術(shù)公眾號(hào)，旨在分享學(xué)習(xí)交流高分子聚合物材料學(xué)的研究進(jìn)展。上述僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)且作者水平有限，如有科學(xué)不妥之處，請(qǐng)予以下方留言更正。如有侵權(quán)或引文不當(dāng)請(qǐng)聯(lián)系作者修正。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系編輯或頂端注明出處。感謝各位關(guān)注！投稿請(qǐng)加微信號(hào)：Poly_Sci，并注明單位姓名。
覺得不錯(cuò)就點(diǎn)個(gè)在看吧
展開 西安交大 Ungar教授NC：高聚物及其納米復(fù)合材料的微觀世界之旅 - 雙光子熒光成像揭示三維空間中高聚物結(jié)晶形態(tài)的演變機(jī)理
為了揭示三維空間中高聚物結(jié)晶形態(tài)的演變規(guī)律，西安交通大學(xué)功能軟材料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的Goran Ungar教授基于雙光子顯微成像技術(shù)開發(fā)了針對(duì)高聚物及其納米復(fù)合材料體系的三維成像技術(shù)，成功獲得了高聚物球晶的三維圖像，并且揭示了納米粒子在結(jié)晶性高聚物中的分散狀態(tài)。通過對(duì)等規(guī)聚丙烯(iPP)和聚乳酸(PLA)結(jié)晶形態(tài)的三維成像研究，意外發(fā)現(xiàn)PLA納米復(fù)合材料靜態(tài)下結(jié)晶形成了類似“碗”、“花瓶”、“圣杯”等不同于球晶的結(jié)晶形態(tài)(如圖1所示)。這種非球狀的結(jié)晶形態(tài)打破了人們對(duì)經(jīng)典高分子物理中靜態(tài)條件下高聚物結(jié)晶形成球晶的認(rèn)知，進(jìn)一步研究揭示了非球狀結(jié)晶形態(tài)源自于薄膜上下表面兩球晶的成核和生長(zhǎng)，球晶生長(zhǎng)前沿“depletion”區(qū)域的負(fù)壓作用產(chǎn)生局部熔體流動(dòng)，誘導(dǎo)球晶之間產(chǎn)生纖維狀晶體，纖維狀晶體進(jìn)一步橫向生長(zhǎng)最終生成C∞對(duì)稱性結(jié)晶形態(tài)。
圖1. PLA納米復(fù)合材料中觀察到的非球狀結(jié)晶形態(tài)
熒光分子標(biāo)記物/高聚物體系
如圖2a1-2a4所示，iPP中加入尼羅紅(NR)熒光分子后，熒光顯微鏡下弱熒光強(qiáng)度的圓形區(qū)域與偏光顯微鏡下球晶結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；熒光顯微鏡下球晶邊緣呈現(xiàn)亮環(huán)在他們前期的研究工作中已被證實(shí)是由于球晶生長(zhǎng)時(shí)，NR分子被排除到球晶的生長(zhǎng)前沿[Polymer 191, 122246 (2020)]。圖2a5還展示了熒光顯微成像的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，即可以清晰地觀察到球晶碰撞界面由于結(jié)晶收縮從蓋玻片表面脫離而產(chǎn)生的牛頓環(huán)。為了實(shí)現(xiàn)高聚物球晶的三維成像，他們將雙光子熒光成像技術(shù)發(fā)展至高聚物及其納米復(fù)合材料領(lǐng)域。圖2b1和2b2考察對(duì)比了單光子和雙光子熒光成像技術(shù)，雙光子熒光成像技術(shù)在z方向有更高的空間分辨率，并且穿透深度更大。
展開 .: 小分子熒光探針在癌癥成像中的應(yīng)用
很多成像技術(shù)已經(jīng)被開發(fā)且被應(yīng)用到這類酶的檢測(cè)和成像中，比如磁共振成像(MRI)、核成像、正電子發(fā)射斷層成像(PET)和熒光成像。每一種成像技術(shù)都不可替代，并在靈敏度、成像深度和分辨率上都有自己的特點(diǎn)。MRI在活細(xì)胞中對(duì)低含量的酶缺乏足夠的特異性和靈敏度；SPECT和PET具有較高的靈敏度，但分辨率卻不盡如人意。
基于小分子熒光探針的熒光成像技術(shù)已被廣泛用于活細(xì)胞多個(gè)動(dòng)態(tài)過程的可視化和量化中，可實(shí)現(xiàn)高靈敏度和快速無損的實(shí)時(shí)檢測(cè)。小分子熒光探針因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的可修飾性，因此可以訂制各種各樣的探針來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞和活體內(nèi)原生環(huán)境中酶的實(shí)時(shí)檢測(cè)和成像。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，湖南大學(xué)張曉兵教授（通訊作者）和譚蔚泓院士課題組在Chem. Soc. Rev.上，發(fā)表了題為"Recent Progress in Small-Molecule Enzymatic Fluorescent Probes for Cancer Imaging"的綜述。
在這篇綜述中，作者總結(jié)了針對(duì)酶的小分子熒光探針在癌癥成像中的發(fā)展。文章首先闡述了小分子熒光探針在癌細(xì)胞中傳感和成像的優(yōu)勢(shì)，以及強(qiáng)調(diào)了小分子熒光探針在癌細(xì)胞酶活性檢測(cè)和成像中的應(yīng)用和設(shè)計(jì)策略。隨后，作者討論了小分子酶熒光探針在臨床上的應(yīng)用和性能，并進(jìn)一步重點(diǎn)介紹了這個(gè)新興領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)。
【圖文導(dǎo)讀】
1.
展開 
.: 有機(jī)半導(dǎo)體材料在深層組織分子成像中的應(yīng)用
用于NIR-Ⅱ熒光成像的SPs/SMs的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
Scheme 2.與SPs/SMs共沉淀制備有機(jī)半導(dǎo)體納米材料的a) 小分子和b) 兩親性聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
Figure 2. NIR-Ⅱ熒光成像
(a). SPN1的吸收和發(fā)射光譜
(b). 小鼠的股動(dòng)脈NIR-Ⅱ熒光成像
(c,d). 基線扣除前后的NIR-Ⅱ熒光強(qiáng)度
(e). 在不同時(shí)間，紅框區(qū)域內(nèi)的NIR-Ⅱ熒光成像
(f). 峰值強(qiáng)度和心臟脈搏之間的擬合曲線
(g). SMN3的吸收和發(fā)射光譜
(h). 注射SM3和SWCNTs后，小鼠的NIR-Ⅱ熒光成像
(i). 注射SM3后，小鼠器官NIR-Ⅱ熒光強(qiáng)度的定量
(j). 注射SM3和ICG后，小鼠腦血管的熒光成像
(k). 小鼠接受NIR-Ⅱ熒光成像輔助手術(shù)切除腫瘤前后的熒光成像
(l). NIR-Ⅱ熒光成像的信噪比
Figure 3. 腫瘤的近紅外生物發(fā)光成像
(a). SPNs自發(fā)光BRET-FRET示意圖
(b). SPNs-BF生物發(fā)光發(fā)射光譜
(c). SPN2-BF-cRGD的生物發(fā)光成像和熒光成像
(d). c中成像圖的信噪比
Scheme 3.
展開 綜述: “近紅外-II”光學(xué)成像的最新進(jìn)展
紅色箭頭指向腫瘤誘導(dǎo)的血管生成，如NIR-II PEG化Ag2S 量子點(diǎn)所示，而白色箭頭指向4T1腫瘤； b）白蛋白納米籠中應(yīng)用Ag2S量子點(diǎn)用于多峰NIR-II熒光/ PA成像和光熱療法的示意圖； c）Ald / DOX @ Ag2S納米顆粒的結(jié)構(gòu)和組成的示意圖； d）Ald / DOX @ Ag2S納米顆粒在各種骨組織（包括脊柱、腿骨和尾巴）中的NIR-II熒光圖像；e）NIR-II熒光下轉(zhuǎn)換納米顆粒（DCNP）負(fù)載的中孔微載體，即SiO2 -Nd2SiO2 @ mSiO2-NH2 @ SSPI的示意圖；f）載有蛋白質(zhì)-NPTAT復(fù)合物的微載體在730 nm或808 nm激發(fā)下在不同時(shí)間對(duì)小鼠進(jìn)行NIR-II熒光成像。
2.2、有機(jī)納米材料的NIR-II熒光成像
2.2.1、共軛聚合物的NIR-II熒光成像
Figure 4. 共軛聚合物的NIR-II熒光成像。
a）pDA聚合物的合成路線；b）pDA-PEG納米顆粒的吸光度、熒光吸收和發(fā)射最大值分別為654和1047nm；c）各種pDA聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)；d、e）不同pDA聚合物的吸光度和熒光，表明pDA聚合物通過其化學(xué)結(jié)構(gòu)的改性的光學(xué)性質(zhì)的可調(diào)性；f）靜脈內(nèi)注射的pDA-PEG納米顆粒隨時(shí)間推移小鼠后肢股動(dòng)脈血流的NIR-II熒光成像。 血流前方用紅色箭頭表示。
2.2.2、有機(jī)小分子的NIR-II熒光成像
Figure 5. 有機(jī)小分子的NIR-II熒光成像。
展開 光控細(xì)菌代謝物用于腫瘤治療
PMT體系的體內(nèi)生物成像和生物相容性。a. CCN@E. coli的體內(nèi)熒光成像以說明其腫瘤靶向性；b. CCN@E. coli在不同臟器中的離體熒光成像；c. E. coli和CCN@E. coli的腫瘤聚集能力；d. 對(duì)CCN@E. coli處理的腫瘤的切面進(jìn)行分析，以說明其滲透性；e. 腫瘤的照片，以及通過CLARITY技術(shù)處理過的腫瘤的照片；f. 三維熒光成像對(duì)腫瘤內(nèi)CCN@E. coli和乏氧區(qū)域進(jìn)行共定位；g. CCN@E. coli的體外乏氧誘導(dǎo)趨藥性；h. 通過PCR對(duì)不同組織中的CCN@E. coli進(jìn)行分析；i. 血液的生化指標(biāo)。
圖4. 體內(nèi)NO的產(chǎn)生與PMT體系的抗腫瘤能力。a. NO響應(yīng)質(zhì)粒作用的示意圖與其在體外的NO響應(yīng)能力；b. PMT體系在體內(nèi)的NO產(chǎn)生能力；c. 通過NO響應(yīng)的磁共振成像造影劑對(duì)PMT體系在體外與體內(nèi)產(chǎn)生NO的能力進(jìn)行表征；d. 對(duì)細(xì)胞凋亡水平進(jìn)行成像；e. 對(duì)瘤內(nèi)NO的水平、細(xì)菌數(shù)量及凋亡細(xì)胞的信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系進(jìn)行半定量分析；f. 體內(nèi)腫瘤治療過程的示意圖；g. PMT體系對(duì)荷4T1瘤小鼠的腫瘤治療效率；h. PMT體系對(duì)荷CT26瘤小鼠的腫瘤治療效率；i. PMT體系治療14天后，4T1腫瘤的H&E染色；j. PMT體系治療14天后，4T1腫瘤的TUNEL染色；k. 通過三維熒光成像來對(duì)腫瘤中CCN@E. coli和細(xì)胞凋亡區(qū)域進(jìn)行共定位分析。
展開 復(fù)旦張凡：具有1530nm激發(fā)1180nm發(fā)射的第二近紅外上轉(zhuǎn)換納米探針用于活體生物傳感
【引語】
目前，熒光成像因其具有高的時(shí)空分辨率、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在生物活體成像以及檢測(cè)領(lǐng)域。相對(duì)于近紅外一區(qū)（700-900 nm），近紅外二區(qū)成像（1000-1700 nm）在生物深層組織中具有更低的散射率以及背景熒光，賦予其更優(yōu)異的組織穿透深度和成像質(zhì)量。在過去的研究中，研究者利用具有近紅外二區(qū)發(fā)射的一些材料，例如單壁碳納米管、量子點(diǎn)、染料以及稀土摻雜納米材料應(yīng)用于生物成像。但是多數(shù)材料激發(fā)波長(zhǎng)位于生物近紅外第一窗口。而激發(fā)和發(fā)射同時(shí)位于近紅外第二窗口的材料有待研究。
【成果介紹】
最近，復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系張凡教授團(tuán)隊(duì)，通過Er敏化的作用，得到了具有近紅外二區(qū)激發(fā)及發(fā)射的納米材料（NaErF4:Ho@NaYF4）。該納米顆粒吸收波長(zhǎng)位于1530 nm，并通過能量傳遞上轉(zhuǎn)換作用將能量傳給Ho，最終得到1180nm發(fā)射。Er3+在整個(gè)過程中既可以敏化Ho3+，自身在980nm處也有發(fā)射。本文將納米顆粒結(jié)合IR1061并置于微針陣列中，利用芬頓反應(yīng)對(duì)1180nm及980nm強(qiáng)度比率的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)炎癥部位雙氧水的高分辨率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用1530nm的激發(fā)波長(zhǎng)，巧妙的避免了染料自身熒光對(duì)于檢測(cè)的影響，得到了較好的結(jié)果。該研究為近紅外二區(qū)探針的開發(fā)提供了一個(gè)新的思路。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1. （A）NaErF4 :2%Ho@NaYF4核殼結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)換納米晶體發(fā)光機(jī)理圖；(B) TEM, HAADF-STEM, HRTEM電鏡圖；（C）上轉(zhuǎn)換納米顆粒在可見光區(qū)以及近紅外二區(qū)的熒光發(fā)射光譜；(D)近紅外二區(qū)上轉(zhuǎn)換發(fā)光結(jié)合芬頓反應(yīng)響催化降解IR1061染料實(shí)現(xiàn)成像比率熒光檢測(cè)雙氧水示意圖。
圖2.
展開 唐本忠院士、丁丹教授：聚集誘導(dǎo)發(fā)光——團(tuán)結(jié)就是力量，聚集照亮健康
AIE納米粒子可以對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)42天的長(zhǎng)效追蹤，可以用于大深度的腦部雙光子成像，用于近紅外二區(qū)的高分辨率成像探測(cè)；AIE材料可以與其它成像模式相結(jié)合，進(jìn)行多模態(tài)成像，例如：熒光/CT，熒光/核磁共振，熒光/光聲等；通過有效利用光物理過程產(chǎn)生的能量，AIE材料可用于診斷治療一體化，如熒光成像介導(dǎo)的光動(dòng)力學(xué)治療，化學(xué)發(fā)光和光動(dòng)力/化療協(xié)同治療；光聲成像介導(dǎo)的光熱治療等；AIE材料自身的特點(diǎn)使其可以很好地用于可激活的探針，如“點(diǎn)亮型”的細(xì)胞凋亡檢測(cè)和治療，炎癥部位的熒光激活和藥物治療追蹤，光可控的熒光-光聲成像可逆轉(zhuǎn)變及大幅提高腫瘤手術(shù)的監(jiān)測(cè)與治療效果。文章最后，作者還對(duì)該領(lǐng)域的未來發(fā)展進(jìn)行了展望，例如：開發(fā)同時(shí)具有近紅外吸收和發(fā)射的AIE材料；發(fā)掘分子轉(zhuǎn)子在促進(jìn)光聲性質(zhì)方面的應(yīng)用；利用AIE機(jī)理，更好地探索“點(diǎn)亮型”探針的活體應(yīng)用；開發(fā)高特異性的刺激響應(yīng)型探針；調(diào)控發(fā)光壽命，用于時(shí)間尺度的成像等。
相關(guān)綜述文章發(fā)表在Advanced Healthcare Materials (DOI: 10.1002/adhm.201800477)上。本文的作者依次為齊跡博士，博士生研究生陳超，丁丹教授和唐本忠院士。
全文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201800477 來源：AdvancedScienceNews
展開 中國(guó)地大《CEJ》：一種夜視成像系統(tǒng)用熒光粉的寬帶近紅外發(fā)射！
因此，許多研究都圍繞著開發(fā)新型的由藍(lán)籌股激發(fā)的高效寬帶近紅外熒光粉展開。先前的研究已經(jīng)報(bào)道了許多基于稀土或過渡元素?fù)诫s的氧化物熒光粉的近紅外發(fā)射材料。由于cr3+的最外層電子構(gòu)型為3d3，cr3+離子在弱八面體晶體場(chǎng)中容易產(chǎn)生寬帶近紅外發(fā)射。利用該設(shè)計(jì)原理，制備了大量摻Cr~（3+）的寬帶近紅外發(fā)光氧化物熒光粉。大多數(shù)制造的NIR熒光粉具有優(yōu)異的發(fā)光性能，其在NIR-LED中的應(yīng)用具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率。為了滿足大功率LED器件的應(yīng)用要求，熒光粉必須具有良好的發(fā)射熱穩(wěn)定性。氟化物材料表現(xiàn)出比氧化物更低的聲子能量；此外，該體系中Cr 3+的d–d躍遷受電子-聲子耦合的影響較小，因此有利于氟化物熒光粉具有良好的發(fā)射熱穩(wěn)定性。最近，Liu的團(tuán)隊(duì)成功制備了K3AlF6:Cr3+和K3GaF6:Cr 3+熒光粉，盡管獲得了熱穩(wěn)定的近紅外發(fā)光，但沒有達(dá)到高發(fā)光效率。
2018年，葉的研究小組報(bào)告了K3ScF6:Mn 4+熒光粉。K3ScF6基體具有寬禁帶，能適應(yīng)cr3+的能級(jí)。此外，Sc3+和Cr3+的粒子半徑相似，并且它們的價(jià)態(tài)一致，因此Cr3+可以很容易地取代Sc3+以保持有效發(fā)光。
展開 港科大唐本忠院士/深大王東副教授/吉大楊英威教授AFM：新型AIE-柱芳烴智能響應(yīng)型超分子雜化材料用于多模態(tài)癌癥診療
該工作以水溶性柱芳烴和帶鍵合位點(diǎn)的AIE分子的主客體作用以及柱芳烴端基與金棒的復(fù)合作用為設(shè)計(jì)依據(jù)，利用AIE分子的熒光成像、活性氧產(chǎn)生特性，柱芳烴主客體識(shí)別特性和金棒的光熱效應(yīng)，成功構(gòu)筑了一類具有AIE特性的超分子納米雜化材料（圖1）。
圖1：基于AIE分子和柱芳烴構(gòu)筑智能納米診療藥物的策略。
研究證明，成功修飾于金棒表面的水溶性大環(huán)分子可以有效消除來源于金棒穩(wěn)定劑CTAB的細(xì)胞毒性，保持金棒穩(wěn)定性和光熱效應(yīng)，同時(shí)利用主客體作用和柱芳烴空腔使其能夠作為AIE分子的納米載體進(jìn)一步用于癌癥診療應(yīng)用（圖2）。
圖2：主客體作用研究、材料性能表征以及AIE分子負(fù)載驗(yàn)證和定量實(shí)驗(yàn)。
受益于AIE分子和金棒基質(zhì)，以及主客體非共價(jià)鍵作用，該納米雜化材料具有pH、溫度、近紅外光的多重刺激響應(yīng)性，同時(shí)具有光動(dòng)力和光熱的協(xié)同效應(yīng)。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)估表明，該超分子納米診療體系具有包括強(qiáng)熒光成像、光聲成像、高效光動(dòng)力治療和光熱治療在內(nèi)的多模式協(xié)同診療功能，可有效消除腫瘤并抑制腫瘤復(fù)發(fā)，在癌癥診療方面展示出巨大潛力（圖3，圖4）。
圖3：基于AIE-柱芳烴的智能納米診療材料的相關(guān)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。
圖4：基于AIE-柱芳烴的智能納米診療材料的相關(guān)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。
另外，材料所負(fù)載AIE分子在溶酶體的酸性環(huán)境下被激活后釋放，在線粒體中顯示出優(yōu)異的靶向成像和ROS產(chǎn)生能力（圖5）。
展開 
港科大唐本忠院士/深大王東副教授/吉大楊英威教授AFM：新型AIE-柱芳烴智能響應(yīng)型超分子雜化材料用于多模態(tài)癌癥診療
該工作以水溶性柱芳烴和帶鍵合位點(diǎn)的AIE分子的主客體作用以及柱芳烴端基與金棒的復(fù)合作用為設(shè)計(jì)依據(jù)，利用AIE分子的熒光成像、活性氧產(chǎn)生特性，柱芳烴主客體識(shí)別特性和金棒的光熱效應(yīng)，成功構(gòu)筑了一類具有AIE特性的超分子納米雜化材料（圖1）。
圖1：基于AIE分子和柱芳烴構(gòu)筑智能納米診療藥物的策略。
研究證明，成功修飾于金棒表面的水溶性大環(huán)分子可以有效消除來源于金棒穩(wěn)定劑CTAB的細(xì)胞毒性，保持金棒穩(wěn)定性和光熱效應(yīng)，同時(shí)利用主客體作用和柱芳烴空腔使其能夠作為AIE分子的納米載體進(jìn)一步用于癌癥診療應(yīng)用（圖2）。
圖2：主客體作用研究、材料性能表征以及AIE分子負(fù)載驗(yàn)證和定量實(shí)驗(yàn)。
受益于AIE分子和金棒基質(zhì)，以及主客體非共價(jià)鍵作用，該納米雜化材料具有pH、溫度、近紅外光的多重刺激響應(yīng)性，同時(shí)具有光動(dòng)力和光熱的協(xié)同效應(yīng)。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)估表明，該超分子納米診療體系具有包括強(qiáng)熒光成像、光聲成像、高效光動(dòng)力治療和光熱治療在內(nèi)的多模式協(xié)同診療功能，可有效消除腫瘤并抑制腫瘤復(fù)發(fā)，在癌癥診療方面展示出巨大潛力（圖3，圖4）。
圖3：基于AIE-柱芳烴的智能納米診療材料的相關(guān)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。
圖4：基于AIE-柱芳烴的智能納米診療材料的相關(guān)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。
另外，材料所負(fù)載AIE分子在溶酶體的酸性環(huán)境下被激活后釋放，在線粒體中顯示出優(yōu)異的靶向成像和ROS產(chǎn)生能力（圖5）。
展開 唐本忠院士/王東副教授Adv. Sci. ：高效I型AIE光敏劑用于腫瘤細(xì)胞核靶向光動(dòng)力治療
香港科大教授唐本忠院士和浙大錢駿教授合作：AIE材料用于1300 nm近紅外II區(qū)激發(fā)和近紅外I區(qū)發(fā)射的活體雙光子成像
唐本忠院士團(tuán)隊(duì)：聚集誘導(dǎo)發(fā)光的基本理解及未來發(fā)展
吉林大學(xué)田文晶教授課題組和浙江大學(xué)錢駿教授課題組合作：基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子和近紅外染料的熒光共振能量轉(zhuǎn)移納米粒子及其雙光子成像
高分子科技原創(chuàng)文章。
江蘇省原子醫(yī)學(xué)研究所楊敏研究員/嚴(yán)駿杰副研究員課題組《CEJ》：解密脂肪族聚酰胺的熒光多樣性-合成，聚合誘導(dǎo)發(fā)光及細(xì)胞器成像
圖4 脂肪族聚酰胺可能的熒光中心。
仔細(xì)分析脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)，可能的熒光單元是仲酰胺和叔酰胺，兩者的區(qū)別在于它們都可以與質(zhì)子溶劑形成氫鍵，但只有仲酰胺可以形成酰胺-酰胺分子間氫鍵。紅外、紫外和熒光多手段對(duì)P1/P8在不同理化環(huán)境（氫鍵相互作用、pH、氧化作用、溫度）下的表征結(jié)果表明(見圖4)，Em440 僅來源于仲酰胺，并與酰胺-酰胺分子間氫鍵相互作用有關(guān)；而Em375同時(shí)來源于叔酰胺和仲酰胺，并與溶劑的氫鍵相互作用密切相關(guān)。但在很多情況下，酰胺-酰胺比酰胺-溶劑的氫鍵相互作用要強(qiáng)得多。因此，由仲酰胺貢獻(xiàn)的脂肪族聚酰胺熒光Em375不一定能被檢測(cè)到。
圖5 熒光可調(diào)的脂肪族熒光聚酰胺的制備。
由此，酰胺種類決定了脂肪族聚酰胺中PIE的數(shù)量，而PIE性能取決于酰胺與酰胺或溶劑之間的分子間作用力。具體來說，主鏈聚酰胺的氫鍵相互作用要強(qiáng)于側(cè)鏈聚酰胺，并且硫原子雜化修飾會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)聚酰胺之間的氫鍵相互作用 (見圖5)。
圖6 聚酰胺納米探針用于細(xì)胞器成像
當(dāng)開環(huán)試劑選用1-甲基哌嗪，巰基封端試劑選用甲基丙烯酸叔丁酯時(shí)，所得兩親性脂肪族聚酰胺能自組裝成納米顆粒，并帶正電荷，能夠很好地富集在溶酶體用于細(xì)胞器特異性顯像（見圖6）。
綜上所述，硫代內(nèi)酯化學(xué)豐富了脂肪族聚酰胺的合成途徑，通過改變酰胺間或與環(huán)境之間的分子間作用力實(shí)現(xiàn)了對(duì)脂肪族聚酰胺NTIL的調(diào)節(jié)，對(duì)現(xiàn)有NTIL理論的補(bǔ)充和擴(kuò)展具有重要意義。論文的共同第一作者為江蘇省原子醫(yī)學(xué)研究所嚴(yán)駿杰副研究員和王辛宇副研究員，嚴(yán)駿杰副研究員和楊敏研究員為論文的通訊作者。
展開 Light | 超高精度光致超聲無創(chuàng)神經(jīng)刺激技術(shù)
圖2.光致超聲經(jīng)顱刺激體外神經(jīng)元細(xì)胞的鈣離子熒光成像。比例尺：50微米。
該研究團(tuán)隊(duì)通過免疫熒光成像和電生理學(xué)驗(yàn)證了光致超聲在小鼠模型上的無創(chuàng)神經(jīng)刺激。
圖3.光致超聲在小鼠模型上無創(chuàng)神經(jīng)刺激的肌電圖信號(hào)。橙黃色：光致超聲刺激。左圖：未處理肌電圖信號(hào)。右圖：帶通濾波、全波整流和包絡(luò)后的肌電圖信號(hào)。
0
1
執(zhí)法普法
總結(jié)與展望
這項(xiàng)工作通過光聲效應(yīng)研發(fā)了超高精度光致超聲用于無創(chuàng)神經(jīng)刺激，可以高效地激發(fā)神經(jīng)元響應(yīng)，為腦科學(xué)對(duì)腦亞區(qū)的研究提供了有效的工具。同時(shí)，超高精度光致超聲可以以較低的成本擴(kuò)展為陣列，適用于多位點(diǎn)神經(jīng)刺激以調(diào)節(jié)復(fù)雜的腦功能。
光致超聲器件質(zhì)量輕，相對(duì)于超聲陣列，更便于在神經(jīng)疾病治療中給病人長(zhǎng)時(shí)間穿戴。
光致超聲器件不會(huì)在核磁共振成像中產(chǎn)生電磁干擾，有利于在臨床中對(duì)神經(jīng)刺激的效果進(jìn)行閉環(huán)實(shí)時(shí)觀察和調(diào)整。
展開 