澳大利亞弗林德斯大學(xué)的唐友宏副教授課題組、香港科技大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)和四川輕化工大學(xué)的周亞賓博士課題組對(duì)AIEgens在基于細(xì)胞的復(fù)用熒光顯微成像技術(shù)上的最新應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的回顧和總結(jié)，并對(duì)其下一步發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
熒光顯微成像是生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要技術(shù)。近年來(lái)由于熒光探針的不斷發(fā)展，新的成像技術(shù)的不斷研發(fā)，基于細(xì)胞的復(fù)用熒光顯微成像技術(shù)越來(lái)越成熟，被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在基礎(chǔ)研究上。復(fù)用熒光顯微成像技術(shù)利用不同顏色的熒光探針同時(shí)分別靶向定位不同的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)或細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)觀察兩種至成百上千種細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)，甚至進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。這為觀察了解細(xì)胞的正常、病理或在藥物作用下的生理變化提供了強(qiáng)有力的手段。
聚集誘導(dǎo)淬滅效應(yīng)一直困擾著熒光材料，并限制著其發(fā)展。香港科技大學(xué)的唐本忠院士團(tuán)隊(duì)于2001年發(fā)現(xiàn)并提出的聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）從根本上解決了這一問(wèn)題。此后唐本忠院士及其合作者合成了可用于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高分辨特異性AIEgens和基于AIEgens的納米粒探針。這些AIEgens納米探針具備諸如優(yōu)越的光穩(wěn)定性、高量子效率、高選擇性、大斯托克斯位移、良好的生物安全性和低背景等優(yōu)點(diǎn)。
唐本忠院士團(tuán)隊(duì)、唐友宏副教授課題組和周亞賓博士課題組對(duì)近10年中AIEgens納米探針應(yīng)用于細(xì)胞中的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)的分子如RNA和蛋白質(zhì)、細(xì)胞內(nèi)的pH值和診療一體化的熒光顯微成像尤其是復(fù)用熒光顯微成像做了詳細(xì)的回顧和總結(jié)。同時(shí)，對(duì)其發(fā)展進(jìn)行了探討，提出延長(zhǎng)AIEgens納米探針在細(xì)胞內(nèi)滯留時(shí)間，開(kāi)發(fā)長(zhǎng)波成像（尤其是雙光子成像），通過(guò)增加功能基團(tuán)以提高靶專一性，應(yīng)用諸如不同顏色AIEgens納米探針的編碼系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)高精度復(fù)用顯微成像等是下一步應(yīng)用的重要方向。
圖1 AIEgens在基于細(xì)胞的復(fù)用熒光顯微成像技術(shù)
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