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Aggregate《聚集体》致力于发表聚集体科学领域的基础和应用研究，涵盖材料化学、物理、生物、应用工程等广泛领域的重要进展和创新性成果。
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Aggregate 鼓励打破学科藩篱，实现研究范式转移，在更高的结构层次上探索更复杂的系统和过程。
文章信息
通讯作者：张琪伟（华东师范大学）
作者：宋雨飞，童星雨，韩玉界，张琪伟*
Keywords：
fluorescence imaging
glioblastoma
NIR-II
photoacoustic imaging
photothermal therapy
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.680
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文章简介
脑胶质瘤，由于其高侵袭性以及血脑屏障对治疗药物的屏蔽作用，导致传统治疗方法 (如手术和放疗) 的疗效不佳。近年来，光学诊疗因其能够提供精确的诊断，以及温和而高效的治疗效果吸引了广泛关注。其中，位于近红外二区窗口 (NIR-II，1000-1700 nm) 的荧光成像结合光声成像技术，能够准确定位体内深部肿瘤，提供高分辨率和较大深度的影像学诊断。同时，光热疗法作为一种具有非侵入性、时空选择性和快速响应的光疗策略，为脑胶质瘤的治疗提供了新的方案。然而，将这些功能集成到单个小分子上仍然是一个巨大的挑战。
图1. 近红外二区发光分子的光物理调控策略及其对脑胶质瘤小鼠的诊疗示意图
本文报道了一种基于氮杂氟硼二吡咯 (aza-BODIPY) 骨架的多功能小分子光疗试剂 (图1)。通过具有不同推拉电子特性的取代基修饰，获得了一系列具有不同电子态的有机分子，并精确调节了其最高占据分子轨道 (HOMO) 和最低未占据分子轨道 (LUMO) 之间的能隙。研究发现，在氮杂氟硼二吡咯荧光团母核的3,5-位引入强吸电子基团得到的供体-受体-受体 (D-A-A’) 型结构，比常见的供体-受体-供体 (D-A-D) 型结构，具有更长的吸收和荧光发射波长，实现了水分散体系中发射中心波长为1050 nm的近红外二区荧光发射。同时，分子内引入的旋转基团 (-CF3)，不仅有助于高效的光热转换 (49.7%)，而且确保了优异的光声成像性能。此外，利用叶酸接枝聚合物对开发的有机小分子进行包覆，可以“一石二鸟”地实现纳米药物通过受体介导型胞吞作用穿越血脑屏障，并进一步靶向脑胶质瘤细胞，显著提高了药物递送的精准性和高效性。
本文开发的有机纳米药物成功地实现了对脑胶质瘤小鼠的近红外二区荧光/光声双模态成像引导的光热治疗。只需单次尾静脉注射和单次近红外激光照射即可实现肿瘤细胞的高效清除。
总之，本文提供了一种简单高效的近红外二区有机小分子光物理性质调控的结构设计策略，以及靶向肿瘤与穿越血脑屏障方案，实现了对脑胶质瘤优异的诊疗效果，为深层光学成像探针和脑肿瘤光疗试剂的开发提供新的思路。
以上研究工作以“Finely tunable NIR-II organic scaffolds for fluorescence/photoacoustic duplex imaging-guided noninvasive photothermal therapy of glioblastoma”为题发表于 Aggregate 期刊，论文共同第一作者为华东师范大学化学与分子工程学院研究生宋雨飞和童星雨，通讯作者为华东师范大学化学与分子工程学院张琪伟教授。
（Aggregate 2024, e680，https://doi.org/10.1002/agt2.680）
通讯作者
张琪伟，华东师范大学化学与分子工程学院教授，博士生导师，国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者。2014年毕业于华东理工大学，获应用化学博士学位，师从田禾院士。2014－2018年先后在荷兰奈梅亨大学 (Radboud University) 和美国圣母大学 (University of Notre Dame) 从事博士后研究，合作导师分别为荷兰科学院院士Roeland J.M. Nolte教授和美国Bradley D. Smith教授。2018年9月入职华东师范大学。主要从事有机小分子与超分子光功能材料、荧光探针与生物传感等相关领域的研究。已在 Chem. Rev.、Nat. Commun.、JACS、Angew. Chem.、Adv. Sci.、Aggregate、Chem. Sci.、Org. Lett.、Anal. Chem. 等期刊上发表30余篇论文，被引2000 余次，申请国家发明专利8项，并受邀撰写英文专著章节 “Near-Infrared Organic Materials for Biological Applications” (CRC Press，Taylor & Francis Group，2022)。获得上海市 “浦江人才”，上海市自然科学二等奖等。
课题组链接：
https://faculty.ecnu.edu.cn/_s34/zqw/main.psp
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1. 北京化工大学宋继彬教授&青岛大学付钦瑞教授团队：生物标志物诱导的金聚集体实现可激活近红外二区光声成像引导的放疗增敏
2. 重庆医科大学杨培增教授/陈锐博士&南昌大学黄小林教授：基于超亮近红外AIE荧光微球的侧流免疫层析检测平台用于复杂样本的精确诊断
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