在全球范圍內(nèi)，實驗室細胞污染，細胞和細胞培養(yǎng)物被錯誤標(biāo)識，導(dǎo)致部分重要研究成果成為科學(xué)烏龍。盡管一線科研工作者們嚴(yán)謹(jǐn)工作，竭盡所能地從源頭上避免 “張冠李戴”，但是沒有火眼金睛的肉體凡胎們終是無法快速、高效地區(qū)分“李鬼”和“李逵”。因此，為保證科研成果的準(zhǔn)確、客觀，十分必要設(shè)計并開發(fā)新型材料體系，以提供創(chuàng)新性解決方案，實現(xiàn)細胞系種類準(zhǔn)確鑒別和細胞污染狀況快速追蹤。唐本忠院士團隊通過具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)（AIE）的四苯乙烯衍生物與葫蘆[8]脲（CB[8]）進行主客體復(fù)合，設(shè)計并構(gòu)建了3種AIE/CB[8]超分子熒光聚集體；基于AIE材料的熒光“點亮”模式，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析思路和統(tǒng)計學(xué)方法，AIE/CB[8]在細胞水平上實現(xiàn)了高效地細胞系鑒別，細胞污染追蹤和腫瘤細胞侵染評估。
本工作中，基于AIE材料公認的分子內(nèi)運動受限（RIM）發(fā)光機理，AIE分子運動在形成超分子復(fù)合物后可被進一步限制，AIE/CB[8]從而獲得了更強的熒光發(fā)射強度和更高的熒光量子產(chǎn)率；3種超分子復(fù)合物在溶液狀態(tài)下呈現(xiàn)出規(guī)則的納米聚集狀態(tài)，并具有不同的尺寸和形貌。細胞實驗證實，不同的AIE/CB[8]超分子聚集體在結(jié)合細胞后，該形貌學(xué)差異會產(chǎn)生特異性的細胞作用行為，同時伴隨特征熒光信號的生成。換言之，不同細胞對不同AIE超分子熒光聚集體的微觀親和能力差異，可被快速轉(zhuǎn)換為宏觀的熒光信號差異。結(jié)合通用線性判別分析（LDA）方法，將收集到的熒光“點亮”信號進行統(tǒng)計學(xué)分析，即可得到已知樣本群的唯一指紋圖譜，并用于后續(xù)未知樣品的比照。值得一提的是，該方法不僅可以用于單一細胞系的定性鑒別，在細胞污染模型和腫瘤細胞侵染模型中，AIE/CB[8]也實現(xiàn)了穩(wěn)定的半定量分析結(jié)果輸出。該識別系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和操作，無需額外的細胞破碎，離心和洗滌等步驟，全部操作可在20分鐘內(nèi)完成。因此, 該體系有望被同時應(yīng)用于細胞污染評估和腫瘤細胞侵染過程追蹤。作為AIE材料在自組裝體系中的又一應(yīng)用實例，相信基于AIE分子的超分子生物醫(yī)藥材料是一類理想的新型納米材料形式，在跨學(xué)科研究中具有重要的探索價值，在臨床醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
以上最新研究成果發(fā)表在ACS Nano 上。論文的第一作者為香港科技大學(xué)白昊天博士，通訊作者為香港科技大學(xué)唐本忠院士，該工作得了劉志洋老師（現(xiàn)東南大學(xué)）和周成成老師（現(xiàn)揚州大學(xué)）的支持和幫助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.0c03404
