近日，菠菜导航化学与分子工程学院费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心田禾院士、马骧教授团队在可激活有机室温磷光探针的研究中取得重要进展，相关成果以“Activatable red/near-infrared aqueous organic phosphorescenceprobes for improved time-resolved bioimaging”为题发表在《国家科学评论》上。
纯有机室温磷光（RTP）探针由于其长时间持续发光和较大斯托克斯位移，在无背景荧光干扰的生物成像和传感方面拥有巨大优势和潜力。然而，目前大多数有机RTP探针因紫外激发和短波长磷光发射（<600 nm），其细胞和组织穿透能力受限。此外，这些有机RTP探针通常缺乏与感兴趣目标的特异性相互作用，导致成像信号、背景比及检测灵敏度受到限制。因此，精确可视化生物事件或解剖特征仍然是有机磷光探针的生物医学应用所面临的挑战之一。
在此基础上，马骧教授团队通过组装诱导发光和可调扭曲分子内电荷转移的协同策略，研制了一种可激活的红/近红外水溶性有机RTP探针。该类探针由大环葫芦[8]脲和含胺基的烷基桥联吡啶鎓盐的超分子组装而成，在溶液粘度增加时表现出磷光增强、量子产率提高以及寿命延长的特性。通过利用这种可激活的有机RTP探针，该研究团队成功实现了溶酶体粘度的双光子成像和毫秒尺度时间分辨细胞成像。此外，使用可激活RTP探针进行体内磷光成像能够监测炎症小鼠中的粘度变化，并且相比于荧光成像，信噪比得到了显著改善。该研究中开发的可激活红色/近红外超分子平台有助于多功能高分辨率磷光成像，用于体内可视化特定的生物标志物和病理过程。
文章的通讯作者为马骧教授，第一作者为化学学院博士后李扬。该研究工作得到了田禾院士的悉心指导，并得到了科技部重点研发计划课题、国家自然科学基金委基础科学中心项目、国家杰出青年科学基金项目、国际合作重点项目等项目资金的支持。
论文连接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwae383