有机荧光材料因其在无创检测中的高准确性、高灵敏性以及操作简便性,被广泛应用于生物可视化、临床诊断和治疗等领域。其中,传统的有机荧光材料由于分子固有的强π-π堆积相互作用,会产生聚集诱导猝灭(ACQ),从而阻碍了有机荧光材料的进一步发展。2001年,香港科技大学的唐本忠院士团队提出了聚集诱导发光(AIE)的概念:AIE分子在稀溶液中不发光或发光较弱,而在聚集态下发光显著增强。AIE现象的发现,很好地解决了上述难题。
目前AIE材料因其独特的物理与化学性质,已被普遍应用于传感成像、特异性癌细胞成像和治疗等先进功能材料。其中长波长发射的近红外二区(NIR-II)的AIE荧光分子探针,因其深度穿透性、较少的组织吸收和散射、良好的光稳定性和低细胞毒性而日益受到人们的关注。其中,苯并双噻二唑衍生物作为一种强电子吸收基团,具有独特的光或热稳定性、远荧光发射、可调结构特性、较大的斯托克斯位移和生物学功能,已被广泛用于各种NIR-II AIEgens材料的构建。
近日,武汉大学药学院邹有全教授团队在European Journal of Organic Chemistry期刊上发表了题目为Structures and Applications of NIR-II AIEgens Containing Benzobisthiadiazole Derivatives的综述文章。从分子设计及苯并双噻二唑结构特点出发,总结并讨论了含苯并双噻二唑衍生物的NIR-II AIEgens纳米探针在生物成像和光动力治疗领域的最新进展,生物成像领域包括血管成像、肿瘤生长和转移成像等,光动力治疗领域包括光声治疗和细菌感染的光热疗法。 最后,作者对含苯并双噻二唑衍生物的NIR-II AIEgens纳米探针在生物医学领域的潜在应用前景进行了展望,指出尽管有许多研究和动物模型已经证明,含有苯并双噻二唑衍生物的NIR-II AIEgens具有准确的成像、诊断和治疗效果以及良好的生物安全特性。然而,现有的AIE材料在分子设计和性能上仍存在许多缺陷,如能够进行NIR-II荧光成像的AIE探针量子产率(QY)较低,在器官组织中的非特异性结合较差,限制了其在临床试验中的进一步应用。此外,AIEgens纳米探针的长期毒性和代谢动力学仍有待进一步探索。 论文信息 Structures and Applications of NIR-II AIEgens Containing Benzobisthiadiazole Derivatives Jian-Qing Zhang, Xiao-Yu Xu, Shu-Qiang Cao, Prof. You-Quan Zou European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202201131