近日,中國科學技術(shù)大學核科學技術(shù)學院苗慶慶教授團隊應邀在知名期刊《Nature Reviews Bioengineering》發(fā)表關(guān)于有機余輝發(fā)光的綜述文章,題為“Organic afterglow luminescence for disease diagnosis and treatment”。
余輝發(fā)光成像是一種利用材料在激發(fā)源停止照射后仍能持續(xù)發(fā)光的自發(fā)光成像。相較于傳統(tǒng)的熒光成像,由于無需實時的光激發(fā),余輝發(fā)光成像避免了組織自發(fā)熒光的干擾而具有更高的信噪比,這也為生物成像提供了更高的空間、時間精度。其具體的作用機制為:在不同形式激發(fā)源(光、超聲、X射線等)的照射下,有機余輝材料可以產(chǎn)生活性氧,并與活性氧反應形成高能中間體。隨著中間體的自發(fā)降解釋放能量(化學激發(fā))而產(chǎn)生余輝發(fā)光。另外,進一步能量轉(zhuǎn)移可實現(xiàn)發(fā)射波長的紅移。然而,當前有機余輝材料在材料性能、生物醫(yī)學應用、臨床轉(zhuǎn)化等方面仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。
圖1:有機余輝發(fā)光體系的作用機制示意圖
在綜述論文中,作者深入探討了有機余輝發(fā)光的機制,系統(tǒng)總結(jié)了有機余輝探針的設計與優(yōu)化策略,并著重強調(diào)了其在生物醫(yī)學領域的關(guān)鍵應用。最后,作者全面概述了該領域當前面臨的挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展機遇。
多年來,該團隊圍繞余輝發(fā)光的機制研究、性能調(diào)控、生物應用等方面進行了系統(tǒng)研究。該團隊首次提出了有機余輝發(fā)光的機制,展現(xiàn)出了有機余輝發(fā)光應用于生物醫(yī)學領域的巨大潛力(Nat. Biotechnol. 2017, 35, 1102);發(fā)展了系列優(yōu)異性質(zhì)的有機余輝發(fā)光分子(J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 6719; Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202313117; Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202318545; Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202500801);拓寬了高特異性有機余輝發(fā)光的設計策略(Nat. Commun. 2024, 15, 2124)。同時,該團隊進一步探索了這些有機余輝發(fā)光材料在生物醫(yī)學等領域的應用。
中國科學技術(shù)大學核科學與工程系博士生趙良友為論文的第一作者,苗慶慶特任教授為論文的通訊作者。該項研究得到了國家自然科學基金和江蘇省杰出青年基金的支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s44222-025-00343-0
(核科學技術(shù)學院、科研部)
新聞鏈接:https://news.ustc.edu.cn/info/1055/92460.htm
網(wǎng)站內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng),由網(wǎng)絡編輯負責審查,目的在于傳遞信息,提供專業(yè)服務,不代表本網(wǎng)站平臺贊同其觀點和對其真實性負責。如因內(nèi)容、版權(quán)問題存在異議的,請與我們?nèi)〉寐?lián)系,我們將協(xié)調(diào)給予處理(按照法規(guī)支付稿費或刪除),聯(lián)系方式:ahos@aiofm.ac.cn 。網(wǎng)站平臺將加強監(jiān)控與審核,一旦發(fā)現(xiàn)違反規(guī)定的內(nèi)容,按國家法規(guī)處理,處理時間不超過24小時