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本文聚焦聚集诱导发光生物共轭物（AIE 生物共轭物），全面梳理其近五年在制备、性质及生物应用方面的进展，探讨面临的挑战与机遇，为该领域研究提供全面且有价值的参考，助力其在生物医学领域进一步发展。
荧光成像技术与 AIE 生物共轭物的重要性
在现代个性化和精准医学中，荧光成像技术正发挥着越来越重要的作用。过去二十年，具有聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission，AIE）特性的有机发光团（AIEgens）凭借其出色的光物理性质备受关注。AIEgens 在聚集态下能发出强烈荧光，克服了传统荧光分子在高浓度或固态时易发生荧光淬灭的问题。
由 AIEgens 与生物分子共价连接形成的 AIE 生物共轭物，更是展现出独特优势。它具备卓越的生物相容性，在生物体内不会引起强烈的免疫反应；易于加工和功能化，可以根据不同的应用需求进行设计和修饰；拥有良好的水溶性，能在生物体内的水环境中稳定存在；对生物靶点具有高响应性，能够精准地识别和结合目标；同时还具有出色的信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR），可以更清晰地呈现生物信号，为生物应用提供了理想的选择。
AIE 生物共轭物的制备进展
近五年，AIE 生物共轭物的制备方法不断创新。研究人员通过开发新的化学反应，提高了 AIEgens 与生物分子连接的效率和稳定性。例如，利用点击化学（Click Chemistry），可以在温和的反应条件下，快速、高效地将 AIEgens 与蛋白质、核酸等生物分子连接起来，形成结构稳定的 AIE 生物共轭物。这种方法不仅操作简便，而且反应选择性高，大大减少了副反应的发生。
此外，一些物理方法也被应用于 AIE 生物共轭物的制备。如纳米技术，通过制备纳米级别的 AIE 生物共轭物，可以改善其在生物体内的分散性和穿透性。研究人员将 AIEgens 包裹在纳米颗粒内部，或者将其修饰在纳米颗粒表面，制备出具有独特性能的纳米复合材料。这些纳米级的 AIE 生物共轭物能够更容易地进入细胞内部，实现对细胞内生物过程的监测和调控。
AIE 生物共轭物的性质研究
在性质方面，AIE 生物共轭物展现出多种优异特性。其荧光性能是研究的重点之一，AIE 生物共轭物在聚集态下荧光强度显著增强，并且具有良好的光稳定性。这使得它们在长时间的荧光成像过程中，能够持续发出稳定的荧光信号，避免了荧光淬灭对实验结果的影响。
同时，AIE 生物共轭物还具有良好的生物活性。由于其生物相容性好，对生物分子的活性影响较小，能够在保持生物分子原有功能的前提下，实现荧光标记和检测。例如，将 AIE 生物共轭物与抗体连接后，抗体依然能够特异性地识别和结合抗原，同时利用 AIEgens 的荧光特性，实现对抗原的可视化检测。
AIE 生物共轭物在生物领域的应用
AIE 生物共轭物在生物领域的应用十分广泛。在生物成像方面，它被用于细胞成像、组织成像和活体成像等多个方面。通过标记细胞内的特定分子，如细胞器、蛋白质等，AIE 生物共轭物可以清晰地显示细胞的结构和功能，帮助研究人员深入了解细胞的生理过程。在组织成像中，能够对肿瘤组织、炎症组织等进行特异性标记和成像，为疾病的早期诊断提供有力支持。在活体成像中，AIE 生物共轭物能够在动物体内实现实时、无创的检测，追踪药物的分布和代谢过程。
在疾病诊断方面，AIE 生物共轭物也展现出巨大的潜力。利用其对生物靶点的高响应性和高信噪比，开发出多种新型的诊断方法。例如，基于 AIE 生物共轭物的生物传感器，可以快速、灵敏地检测生物标志物，如肿瘤标志物、病原体等。这些生物传感器具有操作简单、检测限低等优点，有望成为临床诊断的重要工具。
此外，AIE 生物共轭物在药物递送和治疗方面也有应用。将药物与 AIE 生物共轭物结合，可以实现药物的靶向递送，提高药物的疗效，降低药物的毒副作用。同时，利用 AIEgens 的光物理性质，还可以开发光动力治疗（Photodynamic Therapy，PDT）和光热治疗（Photothermal Therapy，PTT）等新型治疗方法，为癌症等疾病的治疗提供新的思路。
AIE 生物共轭物面临的挑战与机遇
尽管 AIE 生物共轭物在生物领域取得了显著进展，但仍面临一些挑战。首先，其制备成本较高，限制了大规模的临床应用。目前，一些制备方法需要使用昂贵的试剂和复杂的设备，增加了生产成本。其次，AIE 生物共轭物在生物体内的代谢过程和长期安全性还需要进一步研究。虽然其生物相容性较好，但长期积累可能会对生物体产生潜在的影响。
然而，AIE 生物共轭物也面临着众多机遇。随着纳米技术、生物技术和材料科学的不断发展，为 AIE 生物共轭物的制备和性能优化提供了更多的手段。例如，新型纳米材料的开发可以进一步改善 AIE 生物共轭物的性能，提高其在生物体内的稳定性和靶向性。同时，随着精准医学的发展，对高灵敏度、高特异性的生物检测和治疗方法的需求不断增加，AIE 生物共轭物有望在这一领域发挥更大的作用。
综上所述，AIE 生物共轭物在生物领域具有广阔的应用前景。通过不断优化制备方法、深入研究其性质和应用，以及解决面临的挑战，AIE 生物共轭物将为生物医学研究和临床治疗带来更多的突破和创新。
