高固态发光的深红/近红外荧光分子的研究是一项具有挑战性的工作。在目前所报导的有机荧光材料中,深红/近红外光区(λ=650–900 nm)发光的荧光分子在生物成像领域扮演着至关重要的角色。最近,具有聚集诱导发光性质的荧光分子由于能够直接解决传统荧光染料的聚集诱导淬灭问题而引起了广泛的关注。这种具有聚集诱导发光特性的荧光分子在荧光生物成像以及生物传感器方面具有广阔的应用前景。光动力治疗是一种非侵入性的治疗手段,现在已经被运用到多种恶性肿瘤的治疗方案中。光动力治疗的疗效与光敏剂在细胞内的作用位点息息相关,因此,把光敏剂运输到亚细胞结构中对提高光动力治疗的疗效有着尤为重要的意义。线粒体被视为细胞的动力工厂,在光动力治疗的初期所产生的活性氧可以造成线粒体的破坏,从而进一步诱导癌细胞凋亡,使治疗效果达最大化。在本课题中,我们合成一系列具有聚集诱导发光性质的,高固态发光的深红/近红外荧光分子。其中,发光范围在深红/近红外光区的化合物4和5的固态荧光量子效率分别高达0.49和0.43。进一步研究表明,这种聚集诱导发光分子能够在光照射条件下产生具有细胞毒性的活性氧,促进癌细胞凋亡。随后,进一步将具有聚集诱导发光特性的荧光单体,N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸2-氨基乙酯通过自由基聚合构建了一种新型的交联共聚物。在共聚物纳米粒子表面修饰了三苯基膦功能基团,以实现线粒体的靶向性。在实验过程中,我们将共聚物组装成纳米粒子,该具有聚集诱导发光特性的纳米粒子能够靶向线粒体,可在深红/近红外光区发射荧光并应用于生物成像,其活性氧产生效率高达77.9%,随着可植入设备的发展,这类纳米粒子结合低功率LED激发光源技术将成为癌症治疗的有效方法。
