聚集诱导发光新体系：解决生物成像中存在的问题并开发新的生物应用
项目统筹者：唐本忠教授
院校名称：香港科技大学

项目摘要

由于具有实时、原位可操作性、无创性等优点，荧光生物成像在生物学研究、疾病诊断和荧光导航手术治疗领域中已成为可视化生物标志物和动态过程的不可或缺的工具。然而，利用传统有机发光分子进行生物成像存在着严重的光漂白、低的信噪比、有限的穿透深度和聚集引起的荧光猝灭等问题。相比之下，具有聚集诱导发光特性的分子及由其制备而成的纳米粒子可以免受这些顽疾之苦，表现出独特的光学特性，比如高效的固态发射，大的斯托克斯位移，强大的抗光漂白性质，高的信噪比，高效产生活性氧的能力和良好的生物兼容性。因此，聚集诱导发光技术的发展可能会引发一场生物成像的革命。本课题将设计和合成具有近红外二区发射波长、超长室温磷光和化学发光特性的新型聚集诱导发光分子。这些分子有望改善传统发光体系在生物成像中的问题，并实现高信噪比和深层组织穿透的活体生物成像。这些新体系的工作原理以及结构与性质的关系将有助于将来设计具有良好生物兼容性和性能卓越的新材料，以广泛应用在生物医学领域。由这个课题挖掘出的新设计理论、材料和技术将会使得有机荧光分子的设计更上一层楼，从而进一步深化我们对聚集态光物理过程和介观领域的理解，最终也有利于提高当地工业和临床医学的竞争力。