我校化材学院雷云祥特聘教授在国际顶尖期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》发表论文

包括荧光、磷光和光声成像在内的光学成像，由于其高的时间分辨率和优异的灵敏度，可以为生物成像提供准确的参照。有机室温磷光（RTP）材料可以有效地避免组织自发荧光的干扰，进而提高信号背景比（SBR）而受到广泛关注，这使的有机磷光材料在分子成像、化学和生物传感等应用中具有广阔的应用前景。然而，尽管人们试图使用具有各种性质的磷光材料进行组织成像，但到目前为止，研究人员还没有系统全面地研究磷光的三个基本元素（发射强度、发射寿命和发射波长）对成像性能的影响。这导致缺乏设计用于组织成像的磷光材料的明确指南。此外，由于常见的有机发光材料（包括光荧光材料、光磷光材料和化学发光材料）缺乏靶向基团，难以对肿瘤细胞进行特异性和敏感性识别，极大地限制了大多数有机发光材料在临床上的实际应用前景。

图1. 论文研究内容示意图

为解决以上问题，我校化材学院雷云祥特聘教授联合南开大学丁丹教授、浙江大学金桥教授系统性的比较了磷光性质的三种元素对组织成像的影响。结果表明，长的磷光寿命有利于增加信号强度，长的发射波长有利于增加穿透深度，而短的磷光寿命的强发射不会导致强成像信号。需要指出的是，这项工作澄清了一个长期存在的误解，即强磷光发射强度必须产生强成像信号。相反，长寿命在提高生物环境中有机磷光纳米颗粒的成像信号强度和信本比/SBR方面起着决定性作用。这项研究为人们设计相应的磷光成像材料提供了一个较为清晰的指导。此外，作者们研究发现铁离子对有机材料的磷光发射具有淬灭左右，例如各种纳米粒子的磷光信号在血液和富含血液的器官（肝脏、脾脏等）中几乎被猝灭。需要指出的是，通过大量实验，研究者们首次发现铁离子对有机材料磷光发射的猝灭是普适性的，这也意味着该工作发现了有机磷光材料的一种新的特殊特性，为磷光材料在生物组织成像领域打开了一扇新的大门。基于此，正常肝脏和肝炎组织都表现出可忽略的磷光信号，而肝脏肿瘤表现出强烈的磷光信息。该工作成功实现活体兔原位肝肿瘤的高对比度、高选择性检测和磷光图像引导手术。因此，无论是与化学发光材料还是荧光材料相比，磷光材料都可以利用这种特殊的固有特性，在没有其他修饰和治疗的情况下，特异性地、选择性地将肝肿瘤组织与正常组织区分开来。

该工作以“An Organophosphorescence Probe with Ultralong Lifetime and Intrinsic Tissue Selectivity for Specific Tumor Imaging and Guided Tumor Surgery”为题发表在国际顶级期刊《Angew. Chem. Int. Ed》上。BAT365唯一官网为共同通讯单位，BAT365唯一官网化材学院雷云祥特聘教授、南开大学丁丹教授、以及浙江大学金桥教授为共同通讯作者。本研究工作得到国家自然科学基金委等资助完成。

原文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202406651.