研究背景：

目前，近红外发光材料凭借其良好的组织穿透和和快速的信号响应，在传感、生物成像和疾病诊断等领域得到了广泛的应用。通过荧光/磷光共振能量转移（FRET/PRET）构筑的人工光捕获系统能够规避复杂的化学合成和修饰，成为构筑具有大Stokes位移的近红外发光材料的有效策略。然而，目前大多数的FRET/PRET体系主要是通过供受体掺杂的方式实现，难以保证供受体空间上的接近满足FRET/PRET发生的条件，并且存在稳定性差和信噪比低等缺点，因此该领域的研究充满了挑战。

文章概述：

近日，南开大学刘育团队报道了由供受体（D-A）型吡啶盐G1与葫芦脲[8]（CB[8]）、透明质酸接枝的β-环糊精（HACD）通过多级限域组装成具有高效单分子PRET的电荷转移复合阵列，并将其成功应用于癌细胞靶向的近红外线粒体成像。研究团队发现，G1与CB[8]的主客体络合不仅稳定了分子间的电荷转移作用，而且抑制了G1转动、振动等非辐射跃迁过程，促进了其系间窜越的效率，激活了500 nm处的磷光发射。通过静电作用以及环糊精对于蒽基的包结，主客体复合物G1/CB[8]与HACD发生二次组装后，三元超分子组装体G1/CB[8]@HACD的拓扑结构由纳米棒转化为囊泡，不仅利于癌细胞的内化，而且实现了由溴苯基吡啶鎓盐向蒽乙烯基吡啶的单分子磷光共振能量转移，在600-750 nm范围内出现了一个新的近红外延迟荧光发射。在癌细胞表面过表达的HA受体的介导下，G1/CB[8]@HACD能够靶向癌细胞的线粒体并且富集在荷瘤小鼠的肿瘤部位，该成果对于发展近红外延迟发光材料用于疾病的诊断和治疗具有重要的意义。

图文导读

图1.多级限域下单分子电荷转移活化的磷光共振能量转移用于靶向近红外细胞成像示意图

图2.（a）向G1/CB[8]中逐渐加入HACD的延迟光谱；（b-d）G1/CB[8]@HACD形成的纳米粒子的表征；（e, f）G1/CB[8]@HACD 在650 nm与500 nm的寿命拟合；（g-i）氮气氛围下G1/CB[8]@HACD 的延迟光谱和在650 nm与500 nm的寿命拟合

图3.（a）G1/CB[8]@HACD与A549和293T细胞共孵育后的共聚焦图像；（b, c）G1/CB[8]@HACD与线粒体绿色荧光探针的共定位实验；（d）G1/CB[8]@HACD用于荷瘤小鼠活体成像

论文信息：

Multi-Level Confinement Single-Molecule Charge Transfer Activated PRET for Near-Infrared Targeted Cell Imaging

Zhuo Lei+, Sai Li+, Pei-Ao Sun, Yong Chen, Xuejian Zhang*, and Yu Liu*

Advanced Science

DOI:10.1002/advs.202522017

原文链接：

https://doi.org/10.1002/advs.202522017

期刊介绍：

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