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化學發(fā)光（Chemiluminescence）是由化學反應引起的一種特殊的發(fā)光現(xiàn)象，即通過氧化還原反應釋放的能量將體系中某一物質從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，隨后以輻射發(fā)光（紫外光、可見光或近紅外光）的形式返回基態(tài)釋放能量。

化學發(fā)光主要由化學激發(fā)過程和發(fā)光過程兩部分組成。根據(jù)能量作用過程，化學發(fā)光主要分為直接發(fā)光和間接發(fā)光兩類。直接發(fā)光：反應物A和B發(fā)生化學反應，釋放出的化學能產生部分處于激發(fā)態(tài)的C*和其它物質D，激發(fā)態(tài)C*弛豫返回其基態(tài)C時直接發(fā)出可檢測的光信號。間接發(fā)光：反應物A和B同樣發(fā)生化學反應產生激發(fā)態(tài)中間體C*，C*通過能量共振轉移的方式將其能量轉移給體系中存在的熒光團F，熒光團F吸收能量后由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)F*，F*以光輻射的方式返回基態(tài)F。通常該類化學發(fā)光的波長與熒光團F的熒光發(fā)射波長相一致。

由于無需外部的激發(fā)光，化學發(fā)光可以有效地避免熒光技術中由激發(fā)光存在導致的光漂白、背景熒光等問題，可在生物成像中提供了極高的檢測信噪比和靈敏度。此外，原位產生的光子也可以取代傳統(tǒng)的光診療系統(tǒng)中的激發(fā)光，實現(xiàn)光動力學治療和光激活藥物釋放，以對深部病灶或腫瘤進行成像和治療。因此，基于化學發(fā)光的成像及診療試劑具有獨特的優(yōu)勢和廣泛的應用前景。

綜述系統(tǒng)介紹了化學發(fā)光在生物成像和治療領域中的最新研究進展。作者在文中重點介紹了基于化學發(fā)光體底物的化學發(fā)光平臺，主要包括魯米諾及其衍生物、海螢螢光素類似物、過氧草酸酯和二氧雜環(huán)丁烷；并系統(tǒng)地總結了每一類平臺的設計原則、傳感機制和一些代表性的化學發(fā)光探針在生物成像和治療領域中的應用。在本篇綜述的最后，作者分析討論了化學發(fā)光在生物成像和治療方面所面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展前景。

該綜述的第一作者為博士生楊明旺，通訊作者為樊江莉教授和新加坡南洋理工大學的浦侃裔副教授。大連理工大學為論文的第一通訊單位。綜述當選Chemical Society Reviews當期的“Outside front cover”。

參考資料

[1] 大連理工大學精細化工國家重點實驗室,化學發(fā)光在生物成像和治療領域中的最新研究進展,http://finechem.dlut.edu.cn/info/1004/3669.htm