自然界中相互矛盾的兩種實體往往遵循對立統(tǒng)一的原則,以達到最優(yōu)的綜合性能。具有供體-受體(D-A)結(jié)構(gòu)的聚集誘導發(fā)光分子(AIEgens)具有可調(diào)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(jié)構(gòu)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(xiàn)從扭曲結(jié)構(gòu)到具有高ε的近平面結(jié)構(gòu)的研究范式轉(zhuǎn)換是推動AIEgens發(fā)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(fā)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(zhuǎn)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(huán)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(gòu)象鎖(“靜止”)。研究發(fā)現(xiàn),?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(jié)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(xiàn)腫瘤根除和肺轉(zhuǎn)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(gòu)象能夠為AIEgens的分子設計提供一個新的策略,其在構(gòu)建用于生物成像和癌癥治療的優(yōu)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