广东医科大学药学院崔洁特聘副研究员、彭新生教授联合深圳大学王东教授、香港中文大学(深圳)唐本忠教授在国际知名期刊 Coordination Chemistry Reviews (中科院1区Top期刊,IF=23.5)发表题为“As chemiluminescence meets with aggregation-induced near-infrared emission: opening a wonderland for advanced fluorescence imaging”的重要综述论文。该论文系统梳理了聚集诱导发光分子(AIEgens)赋能化学发光(CL)成像与诊疗探针领域的最新进展,重点阐述了这一新兴技术体系在疾病早期诊断、深部病灶高灵敏可视化与精准治疗中的独特优势与广阔前景。文章围绕 AIE-CL 平台 如何突破传统荧光成像“背景高、穿透浅、灵敏度受限”等瓶颈展开,展示了其作为无外源激发、高信噪比、深组织穿透的新一代活体成像技术,在疾病“早发现、早识别、早干预”中的重要价值。
随着精准医学和分子影像技术的快速发展,如何实现肿瘤、炎症等重大疾病的早发现、早诊断和早干预,已成为生物医学领域的重要研究方向。传统荧光成像虽然已广泛应用于生物医学研究,但其在复杂体内环境中常常面临组织自发荧光强、光散射大、背景噪声高、组织穿透深度受限等问题,导致深部病灶难以清晰分辨,成像诊断的精准性大打折扣。CL成像由于无需持续外部激发光,能从源头显著降低背景干扰,为疾病早诊提供了理想技术路径。然而,传统CL体系又存在发光波长偏短、亮度有限及功能单一等短板,制约了其进一步发展。
针对上述关键挑战,该综述总结了近年来AIE策略赋能CL体系的设计思想与代表性成果。AIEgens在聚集态下不仅能够避免传统荧光团的聚集猝灭,还兼具高亮度、优异稳定性、发射波长可调节等特性,使其成为构建高性能CL探针的理想选择。特别是通过与化学发光底物的结合,AIEgens可推动化学发光信号向近红外(NIR)乃至近红外二区(NIR-II)延伸,从而显著提高深层组织成像能力,为深部病灶和早期微小病灶的可视化检测提供新的解决方案。文章重点介绍了多类ROS响应型NIR/NIR-II AIE-CL探针并展示了其在疾病早期发现、微小病灶识别和动态病理过程监测中的突出优势。此外,文章还进一步指出,AIE-CL平台并不止于“看得见”,更朝着“诊得早、辨得准、治得好”的方向迈进。一方面,利用 ONOO⁻、 H2O2、¹O₂ 等疾病相关活性物种作为内源触发信号,AIE-CL探针能够在病灶微环境中实现特异性点亮,从而为肿瘤、炎症及免疫反应的早期识别提供高时空分辨成像诊断工具;另一方面,AIEgens本身优异的活性氧产生能力和光热转换能力,使得这些平台还可进一步整合化学发光激活的光动力治疗(CL-PDT)和光热治疗(PTT),实现从早期诊断到精准干预一体化。
该综述全面展示了AIE与化学发光技术交叉融合所带来的新机遇,强调了其在提升活体深部组织成像性能、增强病理信号检测灵敏度以及推动疾病早期诊断与治疗方面的重要意义,为未来临床可转化的早筛探针和诊疗一体化系统开发指明了方向。