陕师大赵娜/李楠团队: 构建线粒体靶向+低氧依赖 I 型 AIE 光敏剂

学术   2025-01-07 10:45   中国香港  

研究背景

线粒体作为细胞的能量工厂,参与能量代谢、信号转导等多种关键细胞途径,其功能障碍与多种疾病,特别是肿瘤的发生发展密切相关。开发线粒体靶向的光敏剂,实现对线粒体的实时监测和相关功能调控,对疾病治疗具有重要意义。
传统光敏剂分子存在背景荧光高、多以高氧依赖的 II 型活性氧 (ROS) 为主等局限性,限制了其在疾病诊疗中的应用。近年来,聚集诱导发光 (AIE) 光敏剂凭借其聚集诱导发光特性和聚集诱导 ROS 产生能力,成为诊疗一体化平台的优异候选者之一。然而,构建兼具优异的线粒体靶向性和具有低氧依赖的 I 型 ROS 生成能力的 AIE 光敏剂仍然面临巨大挑战。

文章简介

近日,陕西师范大学赵娜教授李楠教授带领研究团队基于氰基位置异构策略,设计合成了一系列基于吡啶盐的新型荧光分子(PSMP 异构体)。通过调控氰基位置,实现了对 PSMP 异构体光物理性质、ROS 产生类型和线粒体靶向的精细调控。

在 PSMP 异构体中,PSMP-4 具有典型的 AIE 特性,且能够通过 I 型光化学途径高效产生超氧阴离子 (O2)。优异的光稳定性使 PSMP-4 能够实现免洗的线粒体原位成像,并能够灵敏响应线粒体膜电位 (MMP) 变化。细胞和多细胞肿瘤球体模型 (MCTS) 实验结果表明,PSMP-4 可通过高效的 I 型光动力治疗有效诱导癌细胞凋亡。
本研究为荧光分子的光物理性质以及亚细胞器靶向性能调控提供了新的策略。该成果以“The cyano positional isomerism strategy for constructing mitochondria-targeted AIEgens with type I reactive oxygen species generation”(《基于氰基位置异构策略构建具有 I 型活性氧产生能力的线粒体靶向 AIEgens》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Journal of Materials Chemistry B 上,并入选为 hot article

论文信息

  • The cyano positional isomerism strategy for constructing mitochondria-targeted AIEgens with type I reactive oxygen species generation capability
    Jiabao Zhuang,‡ Quan Pan,‡ Chunli Zhou, Ziying Cai, Nan Li*李楠,陕西师范大学) and Na Zhao*赵娜,陕西师范大学)
    J. Mater. Chem. B, 2024, 12, 11359-11367
    https://doi.org/
    10.1039/D4TB01847H

作者简介

庄家宝 博士
陕西师范大学
本文共同第一作者,博士,主要研究方向为亚细胞器靶向荧光分子的构建及生物应用。以第一作者身份在 Adv. Mater.,ACS Nano,CCS Chem 等期刊发表 SCI 论文 10 篇,成果荣获陕西省第八届研究生创新成果展高质量成果 A 档。






潘泉 博士研究生
陕西师范大学

本文共同第一作者,陕西师范大学博士研究生,主要研究方向为近红外功能荧光分子的构建与应用。以第一作者身份发表 SCI 论文 2 篇。







李楠 教授
陕西师范大学

本文共同通讯作者,陕西师范大学教授、博士生导师。主要从事功能有机材料及化学生物学研究。迄今,以第一作者/通讯作者在 J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Sci.、ACS Chemical Biology 等期刊上发表 SCI 论文 30 余篇。先后主持国家及省部级科研项目多项。







赵娜 教授
陕西师范大学
本文共同通讯作者,陕西师范大学教授、博士生导师。主要从事聚集体发光性能调控及生物医学应用研究。迄今,以第一作者/通讯作者在 Adv. Mater.、ACS Nano、CCS Chem.、Chem. Sci. 等期刊上发表 SCI 论文 40 余篇。先后主持国家及省部级项目多项,入选 2017 年陕西省高校科协青年人才托举计划。以主编身份撰写《聚集诱导发光之分析化学》(科学出版社,2023)著作 1 部。

相关期刊

Materials with applications in biology & medicine

rsc.li/materials-b

J. Mater. Chem. B

2-年影响因子*6.1
5-年影响因子*6.1
JCR 分区*Q1 材料-生物材料
CiteScore 分12.0
中位一审周期37 


Journal of Materials Chemistry ABC 报道材料化学各领域的高质量理论或实验研究工作。这三本期刊发表的论文侧重于报道对材料及其性质的新理解、材料的新应用以及材料合成的新方法。Journal of Materials Chemistry ABC 的区别在于所报道材料的不同预期用途。粗略的划分是,Journal of Materials Chemistry A 报道材料在能源和可持续性方面的应用,Journal of Materials Chemistry B 报道材料在生物学和医学方面的应用,Journal of Materials Chemistry C 报道材料在光学、磁学和电子设备方面的应用。

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Associate editors

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