唐本忠院士Adv. Funct. Mater.：红色有机纳米粒子用于异种移植体内荧光成像

【背景介绍】

非侵入性活体荧光成像可以为疾病诊断和治疗技术提供有价值的体内信息。荧光成像的质量和分辨率高度依赖于强光致发光（PL），高光稳定性，良好生物相容性的造影剂 ，优异的物理稳定性。明亮的和红色的有机纳米颗粒（NPs）被证明可用于高效率体内荧光成像。 然而，大多数红色有机染料在聚集状态下显示出极弱的释放。

【成果简介】

近日，来自华南理工大学的唐本忠院士、赵祖金教授和新加坡国立大学的Bin Liu（共同通讯）等人提出了具有强聚集态光致发光和良好的生物相容性的红色荧光团（t-BPITBT-TPE）。由包含在1,2-二硬脂酰-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N- [甲氧基（聚乙二醇）（DSPE-mPEG）胶束中的t-BPITBT-TPE聚集体组成的NPs在660nm具有高的光致发光峰值，含水介质中荧光量子产率为32％。通过使用具有不同末端基团的相同聚合物基质，例如甲氧基（DSPE-mPEG），胺（DSPE-PEG-NH 2）或羧甲基（DSPE-PEG-COOH）基团），NPs可以容易地带电。相关研究结果以题为“Robust Red Organic Nanoparticles for In Vivo Fluorescence Imaging of Cancer Cell Progression in Xenografted Zebrafish”发表在了Advanced Functional Materials上。

【图文导读】

图1 PITBT-TPE (CCDC 1502965) 和t-BPITBT-TPE (CCDC 1502964)的晶体结构

PITBT-TPE中的TPE部分采用扭曲构象，以防止π-π堆叠相互作用，但是2,1,3-苯并噻二唑（BT），噻吩（Th）和9,10-菲并咪唑（PI）片段几乎排列在相同的平面

图2 π-π堆叠相互作用的图示

A）晶体填充和   B）PITBT-TPE和t-BPITBT-TPE的分子间π-π堆叠相互作用的图示，为了清楚起见，省略了溶剂分子和氢原子

图3 吸收光谱和归一化光致发光光谱

A）THF溶液中的吸收光谱

B）THF溶液、PITBT-TPE和t-BPITBT-TPE膜的归一化光致发光光谱

图4 t-BPITBT NH₂-TAT NPs的积累及NPs在不同器官组织中的分布

A）不同时间静脉注射后肿瘤异种移植物中t-BPITBT NH₂-TAT NPs的积累

B）NPs在不同器官组织中的分布

【总结】

本研究设计并合成了具有高固体荧光效率的稳定的红色荧光团BPITBT-TPE和t-BPITBT-TPE。引入AIE活性TPE可有效缓解聚合状态下电子D-A结构分子的发射猝灭。这些结果表明，具有强红色荧光和各种官能团的有机纳米颗粒可能是用于生物应用有希望的对比剂。

文献链接：Robust Red Organic Nanoparticles for In Vivo Fluorescence Imaging of Cancer Cell Progression in Xenografted Zebrafish（Adv. Funct. Mater.,2017,DOI:10.1002/adfm.201701418）

本文由材料人生物材料组Allen供稿，材料牛编辑整理。

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