 导语 癌症已成为严重危害人类健康的重大公共卫生问题。目前，在癌症诊断和治疗方面，仍然面临巨大挑战。荧光成像（FLI）技术作为一种新兴的成像方式，由于其操作简单、灵敏度高等优点，在临床诊断中显示出巨大的应用前景。具有长波发射的近红外二区（NIR-II）材料可实现深层组织穿透、高空间分辨率及高信噪比的荧光成像。然而，这些NIR-II发光系统通常需要引入大而复杂的π共轭骨架来延长吸收及发射波长，合成难度高且易引起聚集引起的淬灭（ACQ）现象。相比之下，具有聚集诱导发光（aggregation-induced emission, AIE）特性的供体-受体（D-A）型扭曲结构的体系不仅可以拓宽吸收和发射，还能获得高效的发光，以实现深部、高空间分辨率的荧光成像。遗憾的是，由于AIE体系通常以扭曲的结构存在，且包含诸多转子，导致其吸收率较低，进而制约了其发光效率和依赖非辐射衰减途径的光疗效果。因此，迫切需要开发一种新的策略来解决AIEgens低吸收率的问题，这也是目前新材料开发中普遍存在的挑战。 近日，唐本忠院士、郑磊教授团队张静教授及徐峰教授团队靳国瑞教授等人发展了一种简单但有效的策略，通过引入一价金（Au(I)）单元，可以有效地提升AIE配体的吸收效率。由于光吸收效率根本上的提升，所设计的近红外二区材料TBTP-Au相比于单纯的TBTP配体显示出更强的NIR-II（1220 nm）发光和更高的光热转换效率。制备的肿瘤靶向性TBTP-Au-cRGD纳米颗粒在体内实现了特异性的NIR-II肿瘤成像及化疗-光热疗法协同的高效抗肿瘤治疗（图1）。这项工作为构建高吸收发光材料提供了一种简单、有效的策略，并展示了Au(I)-AIEgens作为多功能诊疗剂的潜力。相关成果发表在Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.202306616）。
图1. 分子设计策略示意图。（来源：Advanced Materials） 前沿科研成果 一种提升吸收效率以增强NIR-II发射和多模态治疗的新策略 该工作通过简单地将五氟苯金（I）单元引入到AIEgen配体中，由于金（I）的重原子效应和五氟苯金的强吸电子效应，可以显著提升原有AIEgen配体的吸收率。如图2A所示，作者通过三组体系验证了这一结论：引入五氟苯金（I）单元后，AIEgens的摩尔消光系数得到了提高了1.4 - 1.8倍的提升。其中，具有NIR-II发射的TBTP-Au由于吸收率根本上的提升，其NIR-II区域的荧光量子产率相比于单纯的配体TBTP得到了近1.8倍的提升，且光热转换效率提升了2.2倍。因而这种简单而有效的策略将为提升发光材料的吸收率提供了一条新的途径。所制备的具有肿瘤靶向的纳米颗粒TBTP-Au-cRGD NPs的NIR-II荧光强度远高于相应的配体，可实现小鼠血管成像以及小鼠肿瘤部位靶向富集、肿瘤组织的长时间成像。进一步在NIR-II成像的引导下，对于4T1荷瘤小鼠可进行高效的抑瘤治疗。随着照射时间的延长，肿瘤部位的温度从37°C升高到56°C，在一价金特异性肿瘤抑制的协同作用下，对肿瘤可以实现完全消融；且触发小鼠的免疫反应，巩固其高效抗癌作用。
图2. 不同AIEgens的结构及光谱数据。（来源：Advanced Materials）
图3. TBTP-Au-cRGD NPs近红外二区成像（来源：Advanced Materials）
图5. TBTP-Au-cRGD NPs引发免疫效应（来源：Advanced Materials）  作者提出了一种新的设计策略，通过简单引入五氟苯基金(I)单元，可以有效地提高AIEgen的吸收效率，增强NIR-II荧光成像，并协同AIEgen的多模态抗癌治疗。体外实验结果表明，金(I)的引入增强了AIE配体TBTP的吸收能力，使其光热转换效率显著提高，具有更强的NIR-II成像能力和细胞内ROS提升能力。制备的TBTP-Au-cRGD NPs可实现肿瘤体内特异性靶向NIR-II成像，并通过化疗和PTT的协同作用对肿瘤进行高效消融，触发CRT表达，诱导全身免疫反应，获得持久的抗肿瘤免疫效果。因此，这项工作提供了一种简单而有效的途径来提高AIEgen的吸收率，这将激发研究者们考虑这种策略是否可以扩展到其它过渡金。此外，所开发的TBTP-Au具有明显的NIR-II成像和抗癌能力，具有一定作为临床高性能诊疗剂候选者的潜力。 以上成果近期发表在Advanced Materials上（https://onlinelibrary./doi/epdf/10.1002/adma.202306616），文章第一作者为南方医科大学南方医院的张静教授及西安交通大学的刘文靖、柳杨静同学，通讯作者为香港中文大学（深圳）的唐本忠院士、西安交通大学的徐峰教授、靳国瑞教授和南方医科大学南方医院的郑磊教授。该工作的完成还要感谢香港科技大学的张鉴于博士、西南大学的高鹏飞教授等人的帮助。 教授简介
唐本忠教授于1982年和1988年分别在华南理工大学和日本京都大学取得学士学位和博士学位，于1989-1994年在加拿大多伦多大学从事博士后研究并于Neos公司任高级研究员。1994年加盟香港科技大学，2009年、2017年、2020年先后当选中国科学院院士、亚太材料科学院院士、发展中国家世界科学院院士。2021年加入香港中文大学（深圳）担任理工学院院长、校长学勤讲座教授。 唐教授主要从事高分子化学和先进功能材料研究。在聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission, AIE）这一化学和材料前沿领域取得了原创性成果，是AIE概念的提出者和AIE研究的引领者。 唐教授已发表学术论文2,000多篇，总引用超166,000次，h因子为178。在学术会议上作了500多场邀请报告，拥有100多项授权专利。现任德国Wiley出版社发行的Aggregate《聚集体》杂志主编以及20多家国际科学杂志顾问、编委或客座编辑等。 2007年获Croucher基金会高级研究员奖，2014年获伊朗国家科技部颁发的花拉子密国际奖、2015年获广州市荣誉市民称号。2014年至今连续当选全球材料和化学双领域“高被引科学家”。2017年获国家自然科学一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖。2021年获Nano Today国际科学奖，2023年获生物材料全球影响力奖。 邀稿 |
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