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为解决近红外二区（NIR-II）聚集诱导发光体（AIEgens）在荧光成像与光热治疗（PTT）间平衡的难题，研究人员通过正己基侧链工程设计 4 种 AIEgens。其中 BQ1 等展现高荧光、长波长及光热转换效率（PCE）达 59.2%，为肿瘤诊疗提供新策略。
在肿瘤治疗的探索中，光热治疗（PTT）凭借低系统毒性、微创等优势崭露头角。近红外二区（NIR-II）聚集诱导发光体（AIEgens）作为理想的光热剂（PTAs），虽具备高生物安全性、良好生物相容性及精准肿瘤诊疗能力，但如何在辐射介导的 NIR-II 荧光成像与非辐射光热治疗间实现最佳平衡，一直是设计高效 NIR-II AIEgens 的重大挑战。为攻克这一难题，温州医科大学的研究人员开展了相关研究，成果发表在《Dyes and Pigments》。
研究人员采用的主要关键技术方法包括分子设计与合成、光谱性能检测（如 UV-vis 吸收光谱、荧光发射光谱测定）、透射电子显微镜（TEM）观察以及体内外成像与光热治疗评估等。
分子设计与合成
研究人员设计了 D-π-A-π-D 共轭结构，以 6,7 - 二苯基 -[1,2,5] 噻二唑并 [3,4-g] 喹喔啉为受体，噻吩为 π 桥，吩噻嗪为供体，通过将正己基（n - 己基）选择性连接到噻吩桥单元的不同位置（靠近供体侧的 “外部位置” 或远离供体侧的 “内部位置”），成功合成了四种 AIE 活性 PTAs（BQ1～BQ4）。正己基侧链如同短杵伸出共轭主链，有效削弱聚集时的 π-π 相互作用，赋予材料 AIE 特性。
光物理性能与光热转换效率
- BQ1：正己基侧链位于噻吩单元外部，分子构象扭曲至最佳状态，展现出平衡的性能。其荧光成像能力优异，48 小时内几乎无光漂白，光热转换效率（PCE）高达 59.2%，最大吸收 / 发射波长为 748 nm/1055 nm（处于 NIR-I/II 范围）。理论研究表明，其受体与外部取代噻吩间的二面角较小，HOMO-LUMO 能隙较窄。
- BQ2：正己基侧链位于噻吩片段内部，导致共轭主链扭曲更大，严重限制分子内运动，最大吸收 / 发射波长骤降至 626 nm/948 nm，PCE 低至 33.4%，不过减少了分子间距离引起的 π-π 堆积，有助于聚集态荧光。
- BQ3：一个正己基侧链位于噻吩外部，另一个位于内部，因外部侧链使其 PCE 和吸收 / 发射波长比 BQ2 有明显提升，但内部侧链导致分子共轭体系扭曲，相比 BQ1，吸收 / 发射波长蓝移且 PCE 降低。
- BQ4：在一个噻吩单元外部连接正己基，另一个噻吩桥用环氧乙烷基团刚性化，PCE 为 52%，吸收和发射波长分别为 720 nm 和 1029 nm，证实噻吩桥外部取代正己基可显著改善性能。
体内外应用评估
BQ1 纳米颗粒（NPs）表现出色，在小鼠血管荧光成像及 NIR-II 荧光引导的肿瘤光热诊疗中效果显著。体内外评估显示，其能清晰成像小鼠血管和肿瘤部位，经激光照射后成功根除肿瘤。
研究结论与意义
本研究提出通过 “巧妙调控 π 桥上侧链取代位置” 而非传统延长侧链长度来控制分子扭曲的创新 AIEgen 设计方法。正己基等短侧链可作为振动子，有效防止分子间 π-π 堆积并触发 AIE 效应，解决了长侧链带来的合成难题及潜在生物降解问题。该策略为设计先进的光热诊疗剂提供了新的分子指导，通过改变侧链取代位置调节分子内运动及辐射与非辐射跃迁，在精准肿瘤诊疗领域具有重要应用前景。
