《用於生物檢測與成像的AIE型紅光納米材料》是依託浙江大學，由孫景志擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：用於生物檢測與成像的AIE型紅光納米材料
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：孫景志
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光穩定性的問題是有機/高分子螢光材料用於生物醫學成像領域是需要解決的關鍵科學問題。本項目擬將發紅光/近紅外光的AIE分子製備成納米粒子，探索粒徑、分散度、形態和表面性能可控的納米結構的製備方法和路線，利用紅光/近紅外光穿透力強、激發能量低、生物背景螢光干擾小、特別是AIE分子可以在聚集態下具有高效率發光的優勢，對其在生物螢光成像方面的套用進行深入研究，並套用於細胞in vitro 螢光示蹤成像，在此基礎上最終實現in vivo 生物成像，為生物成像和分子影像提供高性能的新型材料。
結題摘要
聚集誘導發光(AIE)材料具有耐久、抗光漂白能力強、抗洗脫等優勢，在細胞和組織成像中得到廣泛套用，生物成像要求光對活體損傷小，穿透力強，所以紅光/近紅外光的AIE材料成為優選。本課題在堅持研製AIE材料新體系的基礎上，把上述現實需求作為核心內容，經過四年研究取得一系列成果。（1）以四苯基乙烯(TPE)為AIE生色團，通過D-A結構設計，開發出吲哚二酮與TPE共軛的橙紅光AIE分子TPE-IND和2,2,3-三腈基-5,5-二甲基二氫呋喃(TCF)與TPE共軛的紅光AIE材料TPE-TCF；其中TPE-TCF固體發光峰位在660 nm，效率24.8%。（2）在AIE材料體系中引入靜電作用，得到了在不同極性溶劑、不同pH值下光譜穩定的橙紅光小分子和聚合物AIE材料，其發光峰位在610 nm，效率11%，證明可被細胞胞吞。（3）對四苯基卟啉用TPE進行了不同方式的化學修飾，得到了在溶液、聚集體、固體薄膜中均具有較高發光效率的紅光材料，且具有雙光子吸收效應。（4）繼承前期研究思路，用TPE作為AIE生色團，對傳統典型的ACQ型紅光染料苝醯亞胺和吡咯並吡咯烷酮（法拉利紅）進行改造。在這些體系中發現了AIE與ACQ相互轉化、相互制約的新現象。（5）在追求紅光AIE材料的同時，注重AIE分子與小分子信號分子之間的化學作用，得到雙色轉換的AIE螢光探針，如TPE-IND、TPE-TCF以及二苯基亞磷酸酯修飾的四苯基乙烯TPE-DPP，分別具有對氫氧根、胺、超氧根敏感的反應，使發光在紅/橙紅和藍/綠光之間轉換，構成了基於AIE效應的雙通道螢光探針，豐富和發展了AIE-型生物成像用AIE螢光探針的種類和用途。（6）為了更精準、靈敏地檢測生物信號分子，一改以往用AIE分子做客體被主體如蛋白質、DNA等捕獲分子內運動受限而發光的設計方案，把AIE分子設計成環狀結構作為主體來檢測小分子客體，模型實驗獲得成功。利用AIE分子聚集態不同發光有明顯差異的特點，設計了同時帶電荷和長烷基鏈的AIE分子，可對活細胞的細胞膜的脂筏區和非脂筏區進行實時、不同色彩成像。後兩項成果是對以往材料設計概念的突破，成為進一步發展的良好開端。
