摘要：近红外二区（NIR-II，1000–1700 nm）荧光成像凭借出色的组织穿透性、低散射以及弱自体荧光等优势，成为生物医学成像领域的重要技术手段。然而，现有的NIR-II荧光探针多依赖传统染料（如ICG），存在聚集导致荧光猝灭（ACQ）、光稳定性差等瓶颈。尽管
近红外二区（NIR-II，1000–1700 nm）荧光成像凭借出色的组织穿透性、低散射以及弱自体荧光等优势，成为生物医学成像领域的重要技术手段。然而，现有的NIR-II荧光探针多依赖传统染料（如ICG），存在聚集导致荧光猝灭（ACQ）、光稳定性差等瓶颈。尽管具有聚集诱导发光特性（AIEgen）的材料能克服ACQ问题，但大多数AIEgen的激发波长仍局限在NIR-I窗口（700–900 nm），难以满足深度组织成像需求。同时，由于AIE分子固有的扭曲结构，导致电子给体和电子受体单元之间的电子耦合效率较低，限制了分子吸收效率进而影响荧光信号输出。因此，如何设计兼具NIR-II激发/发射和高摩尔消光系数（ε）的AIEgen仍然是亟待解决的问题。
为突破这一难题，西安交通大学靳国瑞教授、徐峰教授团队以及香港中文大学（深圳）唐本忠院士、张健全教授团队提出了一种新颖的“分子锁”策略，用于设计新型π共轭桥结构。具体来说，研究者通过环化反应将两个烷基取代的噻吩单元锁定为一个高平面性、强电子供体的结构单元，即烷基取代的二噻吩并吡咯（aDTP）。在此基础上，研究者构建了一个D–π–A–π–D结构的AIE分子——aDTP-TPA。分子中，aDTP作为π桥与三苯胺（TPA）供体连接，中心引入强电子受体BBTD（苯并双噻二 唑），增强电子耦合与分子内电荷转移，显著提升近红外吸收和发光性能。
该策略显著增强了分子内部的π共轭与供受体（D-A）相互作用。aDTP-TPA最大吸收波长处ε值为3.51×104 M-1cm-1，大大高于以单噻吩和双噻吩做π桥的C6T-TPA和DC6T-TPA。同时，aDTP-TPA的吸收和发射波长也显著红移，吸收谱延伸至1 100 nm，可实现NIR-II激发。此外，π桥上的烷基链可以大大增加分子间距离，保证了活体应用时高效的荧光效率，从而实现优异的血管造影及深度组织成像。该工作以Molecularly Locked π-Bridge Endows AIEgen with 1064 nm Excitation for Deep Tissue Imaging为题发表在《Advanced Functional Materials》上(Adv. Funct. Mater.2025, 2501668)。
图1“分子锁”AIEgen分子设计及在体成像应用
图2 分子设计、理论计算与溶液态的吸收发射光谱
图3纳米粒子的制备与光物理性质
图4 aDTP-TPA与ICG的活体成像效果对比
来源：高分子科学前沿一点号1
