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近期，華中師范大學化學學院孫耀教授課題組在熒光活體分析領域取得了新進展。相關研究成果發表在自然通訊（NatureCommunications,2022,doi.org/10.1038/s41467-022-29572-2）上，化學學院博士生徐玉玲和李崇錄為論文的共同第一作者，孫耀教授為最后通訊作者。

近年來熒光成像技術在生物醫學領域得到了廣泛應用。例如在基礎研究方面，熒光成像可以“點亮”細胞和活體，幫助我們認識生命的過程。而在臨床方面可以作為一雙“眼睛”，輔助外科醫生發現病灶部位并引導精準手術切除病灶。熒光小分子影像探針由于其化學結構容易修飾、生物兼容性高且體內易于代謝而受到廣泛的關注。然而現有的熒光小分子影像探針一方面在示蹤過程中往往存在自身聚集導致熒光淬滅的現象。此外，熒光小分子影像探針細胞攝取率不高且停留時間短，這些都極大地干擾了熒光成像檢測的精準度。基于此，孫耀課題組最近從分子構筑入手，通過金屬和有機配體的自組裝策略構筑了超分子近紅外二區大環Ru熒光影像探針Ru1085。

通過超分子大環的剛性結構，一方面最大程度限制了熒光小分子配體1化學鍵的轉動和振動及減少非輻射躍遷；另一方面降低了熒光分子間的堆積作用從而降低了熒光的淬滅效應，顯著提升了超分子熒光影像探針Ru1085的熒光和光動力性能（圖1）。此外，金屬Ru的引入可以進一步拓展熒光探針定量分析的能力。體外的性能測試結果顯示Ru1085具備優異的光物理性能、深層生物組織穿透能力以及在生理條件下良好的穩定性。相較于傳統的熒光小分子探針，Ru1085能夠更好地被腫瘤細胞攝取且在細胞中長期滯留。LA-ICP-MS及ICP-MS技術可視化顯示Ru金屬可以有效的進入細胞內并且主要定位于溶酶體中。隨后，Ru1085能夠有效地發揮其自身的光療-化療的聯合治療性能，打開細胞凋亡通路，誘導癌細胞的死亡。基于上述性能優勢，超分子熒光影像探針Ru1085能夠進一步在活體上“點亮”腫瘤區域，并通過熒光可視化技術長時間監測和評估腫瘤治療過程中的病理變化。這項工作為今后發展生物醫學應用的超分子熒光試劑提供了新的設計思路。

該項研究得到了國家自然科學基金優秀青年基金、面上項目、“桂子學者”及中央高校基本科研業務費等項目資助。

原文鏈接：http://news.ccnu.edu.cn/info/1062/38222.htm