在光动力治疗(PDT)过程中，实时可视化成像对于了解细胞层面的生理学变化而言至关重要。然而，由于阿贝衍射极限的存在，传统的光学显微镜难以实现200 nm以下细微结构的精准成像，导致传统荧光显微镜在生命科学领域中的应用受到了严重限制。近年来，受激辐射损耗技术(STED)等超高分辨成像技术的成功开发，为解决上述问题提供了有效方案。因此，迫切需要结合和利用STED技术来实现PDT等诊疗过程中的精准成像，为进一步理解PDT相关机制提供研究思路(图1)。
图1一石二鸟策略：体外STED超分辨率成像和体内PDT过程示意图
近日，香港图库黑白图印刷区别党东锋教授、孟令杰教授/南京工业大学马会利副研究员通过调节分子内共轭π桥，设计了两种结构类似但发光性质完全不同的D-A-π-A-D型分子，其中AIE型分子DTPABT-HP在纳米粒子(NPs)中表现出了优异的摩尔吸光系数(5.45×104M·cm−1)、红移的发射波长、增强的PLQYs (32.04%)以及优异的活性氧(ROS)生成效率。聚集状态下PLQYs和ROS的增强是由于在分子侧链中引入了大位阻的苯基，有效阻碍了分子间π−π相互作用，抑制了其非辐射能量耗散。尤其值得注意的是，DTPABT-HP NPs的发射波长也与STED中775 nm损耗光波长相互匹配，并且具有良好的光学稳定性，因此显示了在STED超高分辨率成像中的应用潜力。基于上述优异的性能，作者实现了DTPABT-HP NPs在细胞层面对PDT过程溶酶体变化的高分辨可视化和动态监测(图2)，并最终实现了活体层面肿瘤生长的有效抑制(图3)。
图2 DTPABT-HP NPs的STED性能研究及光动力过程中细胞器的高分辨成像
图3活体荧光和光动力治疗4T1荷瘤小鼠的抑瘤实验
该工作以《一石二鸟：用于超高分辨率成像和光动力治疗的高亮度聚集诱导发光光敏剂》(One Stone, Two Birds: High-Brightness Aggregation-Induced Emission Photosensitizers for Super-Resolution Imaging and Photodynamic Therapy)为题发表在《纳米快报》(Nano Letters)上。文章第一作者是香港图库黑白图印刷区别博士生王直，香港图库黑白图印刷区别党东锋教授、孟令杰教授和南京工业大学马会利副研究员为论文共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、陕西省重点研发计划-国际科技合作项目和西安交通大学青年拔尖人才支持计划的资助，也受到了西安交通大学分析测试中心的支持。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c04099
教师主页：https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/dongfengdang (党东锋)
https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/menglingjie (孟令杰)
审核人：张彦峰
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