Advanced Optical Materials:聚集诱导发光生物分子偶联物在生物医学领域的应用

荧光材料在生物医学领域正发挥着越来越重要的作用,因为荧光具有实时,原位,非侵入等特点。传统的荧光分子在溶液态有强烈的荧光,在聚集态其荧光往往会减弱。与之相反,聚集诱导发光材料在溶液态往往没有荧光,但是在聚集态荧光会开启或者增强,近年来受到了越来越多的关注。聚集诱导发光材料通常具有很好的生物相容性,很强的光稳定性以及聚集响应的“开-关”特性,将聚集诱导发光材料与生物分子进行化学偶联得到的新材料,在生物医学领域有着更加突出的优势。

香港科技大学唐本忠课题组总结了聚集诱导发光材料和生物分子偶联物的构建方法,及其在生物检测,生物成像,影像引导治疗等方面的应用。聚集诱导发光与生物分子的偶联,需要高效地在生物分子能适应的温和条件下进行。反应方法既有传统的化学反应,也有叠氮-三键的“点击”化学反应及新型活化炔“点击”反应。聚集诱导发光偶联物在生物医学方面有广泛的应用,包括生物分子的灵敏,高效的检测;亚细胞特异性成像,细菌及癌细胞成像,生物过程追踪,体内肿瘤成像;影像引导的化学,光动力及联合治疗;新型基于细胞内反应的诊疗一体化等。

总体上,除了聚集诱导发光材料本身的优势外,聚集诱导发光材料-生物分子偶联物还有以下优势。第一,偶联物的生物相容性非常好,可以广泛用于细胞外,细胞内,及生物体内;第二,偶联物的水溶性比较好,可以方便地设计为“点亮型”探针;第三,生物分子赋予偶联物更好的靶向性和更多的生物学功能,例如酶的作用底物。

该工作受到香港研究资助局,创新技术委员会,中国国家重点研究发展计划及深圳市科技计划支持。相关论文在线发表在Advanced Optical Materials (DOI: 10.1002/adom.202000162)上