南邮范曲立/沈清明团队: 精确分子工程策略制备高效光诊疗 AIE 聚合物

学术   2024-09-09 14:05   北京  

研究背景

共轭聚合物 (CPs) 作为近红外 (NIR-II) 荧光成像导航光热治疗的候选材料具有很强的光捕获能力和灵活的可调性,具有很大的可行性。然而,传统 CPs 的荧光信号由于 π-π 的强堆叠而在聚集态中猝灭,从而导致辐射衰减途径关闭。

为了解决这一问题,聚集诱导发射效应被作为一种合理的策略来提高 NIR-II 发射体的聚集态荧光。此外,受益于平衡多种竞争性能量耗散途径的优势,聚集诱导发射发光剂 (AIEgens) 是构建通用多模式光治疗剂的理想模板。

文章简介

近日,南京邮电大学范曲立教授沈清明教授带领研究团队开发了一种基于嵌段共聚的精确分子工程策略,通过改变受体单元侧链结构和给体的共轭度,为调整 CPs 的光物理性质和光热转换能力提供了很大的灵活性。

  • Figure 1. 供体受体结构以及聚合物的结构

该工作通过在共轭聚合物主链中加入畸变电子受体和富电子给体片段,成功地实现了αAIE的显著增强。通过共轭结构(ACQ 特征)和扭曲结构(AIE 活性)的共聚,成功合成了具有高 α-AIE (3.46) 的共轭聚合物 (PoBVT)。最后用聚乙二醇 (F-127) 将 PoBVT 包封成纳米颗粒 (PoBVT NPs)。具体而言,PoBVT NPs 在808 nm激光照射下表现出优异的 NIR-II 荧光效率 (QY = 1.94%) 和光热转换效率 (η = 45%),为实时体内肿瘤监测和光热治疗提供了良好的性能。

该成果以“Fabrication of Conjugated Polymers with Aggregation–Induced Near-Infrared-II Emission for Efficient Phototheranostics”(《用于高效光治疗诊断的具有聚集诱导 NIR-II 发射的共轭聚合物的制备》)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

  • Fabrication of Conjugated Polymers with Aggregation–Induced Near-Infrared-II Emission for Efficient Phototheranostics
    Hui Han; Yuwen Xue; Yafeng Yang; Kai Chen; Pengfei Sun*; Qingming Shen * and Quli Fan*孙鹏飞沈清明范曲立,南京邮电大学)
    J. Mater. Chem. B, 2024
    https://doi.org/
    10.1039/D4TB01198H

作者团队

韩慧 硕士研究生
南京邮电大学
本文第一作者,南京邮电大学 2022 级材料科学与工程学院在读研究生,主要研究方向是有机 NIR-II 荧光分子的制备及其肿瘤成像和 NIR-II 光热治疗应用。






范曲立 教授
南京邮电大学
本文通讯作者,博士,南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院/材料科学与工程学院教授、博士生导师,“泰山学者”特聘教授。1996 年和 1999 年先后于南京大学获得高分子化学与物理专业学士和硕士学位,2003年于新加坡国立大学获理学博士学位,2006年8月加盟南邮,现任信息材料与纳米技术研究院常务副院长、材料科学与工程学院副院长、省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地执行主任。主要研究方向为光电功能材料、纳米生物传感和分子影像。近年来在 J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Biomaterials, Macromolecules 等国际期刊上共发表 SCI 收录论文 116 篇,IF>4.0 的 71 篇,他引 2195 次,其中以第一作者或通讯作者发表文章 52 篇,单篇最高他引 89 次,H-index 因子为 35,授权中国发明专利 24 项。主持或参与国家重点基础研究发展计划(973 项目)、国家自然科学基金委员会项目(重点项目、优秀青年科学基金、面上项目、青年科学基金项目)等 20 余项,获国家自然科学二等奖 1 项、江苏省科学技术奖一、二等奖 4 项。“百千万人才工程”国家级人选 (2014)、国家“优秀青年科学基金”获得者(2012)、教育部新世纪优秀人才(2010)、江苏省高等学校优秀科技创新团队带头人(2009)、江苏省“333 工程”第二层次中青年科技领军人才(2013)获得者。







沈清明 教授
南京邮电大学

本文通讯作者,2008.12-2010.11 南京大学物理学院 博士后,现为南京邮电大学教授,博士生导师。江苏省“333 高层次人才培养工程”中青年学术技术带头人。研究方向为光电纳米材料(金属、半导体及有机/无机杂化纳米材料等)的合成、光电器件的制备、生物传感与成像等。半导体纳米材料光电生物传感研究(21105050) 国家自然科学基金青年基金项目负责人;石墨烯/半导体纳米复合材料的合成及其光电传感(11KJB150011) 江苏省高校自然科学基金 项目负责人;石墨烯/半导体纳米杂化材料的制备及其在生物传感中的应用(NY211024) 南京邮电大学引进人才科研启动基金项目负责人;半导体纳米材料构建光电生物传感器(20090451188) 中国博士后科学基金 项目负责人;纳米半导体光电生物传感器(0901003B)江苏省博士后科研资助计划 项目负责人;SELECTNANO Consortium (Contract No. 516922) 欧盟第六框架 项目主要骨干;生物医学纳米材料对血细胞作用的研究(2011CB933500) 国家重点基础研究发展计划(973计划)子课题主要骨干。







孙鹏飞 副教授
南京邮电大学
本文通讯作者,2015 年获复旦大学高分子化学与物理专业博士学位,2015 年加入南京邮电大学, 现为南京邮电大学材料科学与工程学院副教授,硕士生导师。主要研究方向研究方向:1️⃣. 新型荧光成像造影剂的设计、合成及疾病成像应用;2️⃣. 高分子载药体系的开发及肿瘤联合治疗研究;3️⃣. 超小尺寸荧光造影剂的构建及生物安全性研究;4️⃣. 生物医用水凝胶载药体系的开发及肿瘤治疗应用。以第一或通讯作者发表 SCI 论文 50 余篇,包括 Angewandte Chemie International Edition、Advanced Functional Materials、Advanced Science、Biomaterials、Chemical Engineering Journal、Small、ACS Materials Letters、ACS Applied Materials & Interfaces、Science China Chemistry 等。授权国家发明专利 10 余项。

期刊介绍

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。

Editor-in-Chief
  • Jeroen Cornelissen
    🇳🇱 特温特大学

Associate editors
  • Kaushik Chatterjee
    🇮🇳 印度科学院

  • Elizabeth Cosgriff-Hernandez
    🇺🇸 德克萨斯大学奥斯汀分校

  • Gemma-Louise Davies
    🇬🇧 伯明翰大学

  • Håkan Engqvist
    🇸🇪 乌普萨拉大学 Ångström实验室

  • Ji Jian (计剑)
    🇨🇳 浙江大学

  • Shaoqin Liu (刘绍琴)
    🇨🇳 哈尔滨工业大学

  • Yoshiko Miura
    🇯🇵 九州大学

  • Jessica Winter
    🇺🇸 俄亥俄州立大学

  • Myung-Han Yoon
    🇰🇷 光州科学技术院

  • Chengzhong Yu (余承忠)
    🇦🇺 昆士兰大学/🇨🇳 华东师范大学

Editorial board members

  • Claus Feldmann
    🇩🇪 卡尔斯鲁厄理工学院

* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)
CiteScore 2023 by Elsevier
中位数,仅统计进入同行评审阶段的稿件






欢迎联系我们发布论文报道 📧 RSCChina@rsc.org

点击下方「阅读原文」查看论文全文
↓↓↓

RSC英国皇家化学会
英国皇家化学会,是全球领先的化学学术团体,致力于推动化学科学的卓越发展。推送最新的国际化学新闻,分享顶尖的化学科研成果及丰富的化学学术活动。
 最新文章