南京林業(yè)大學蔡旭敏副教授和香港中文大學(深圳)唐本忠院士、趙征教授合作,將天然受體香豆素定向轉(zhuǎn)化為具有紅色發(fā)光的生物基聚集誘導發(fā)光(BioAIE)分子并應用于壽命成像。相關成果以“Natural Acceptor of Coumarin-Isomerized Red-Emissive BioAIEgen for Monitoring Cu2+ Concentration in Live Cells via FLIM”為題發(fā)表于《Advanced Science》。
圖2. 香豆素天然受體異構化制備紅色發(fā)射BioAIEgen,通過FLIM用于監(jiān)測活細胞中的Cu2+濃度
香豆素是一種常見的天然產(chǎn)物,其微弱的藍紫色熒光不適用于實際應用。但其內(nèi)酯結構被認為是少有的天然受體,可用于構建D-π-A型紅光BioAlEgen。他們通過在π橋的不同位置引入TPA,得到了具有不同CT性能的香豆素基BioAIEgen,且其水楊醛席夫堿結構可作為金屬離子的結合位點,有作為探針的潛力(圖3a)。
圖3. (a)香豆素衍生的BioAIEgens的分子設計。(b)基于Cm-p-TPA的FLIM監(jiān)測細胞線粒體自噬過程中Cu2+濃度變化圖。與“turn on”型傳感器相比,FLIM特別適合“turn off”型傳感器
圖4. Cm-o-TPA和Cm-p-TPA在純THF溶液、不同水含量(fw)的THF/H2O混合物及不同極性溶劑中的光物理數(shù)據(jù)。
論文題目:Natural Acceptor of Coumarin-Isomerized Red-Emissive BioAIEgen for Monitoring Cu2+ Concentration in Live Cells via FLIM
論文作者:Xu-Min Cai,* Shouji Li, Wen-Jin Wang, Yuting Lin, Weiren Zhong, Yalan Yang, Fritz E. Kühn, Ying Li, Zheng Zhao,* and Ben Zhong Tang*
DOI: 10.1002/advs.202307078
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/advs.202307078
作者簡介
蔡旭敏,南京林業(yè)大學副教授,江蘇省“雙創(chuàng)博士”,國家“雙一流”專業(yè)“林產(chǎn)化工”系副主任,于南京大學和慕尼黑工業(yè)大學獲碩士和博士學位。與“聚集誘導發(fā)光”創(chuàng)始人唐本忠院士團隊長期合作,主要從事生物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化高附加值BioAIE材料的跨學科研究。近3年內(nèi)以通訊/第一作者發(fā)表代表性SCI論文: Nature Communications, National Science Review, Advanced Science, Aggregate等。任《生物質(zhì)化學工程》期刊的青年編委。課題組鏈接:https://www.x-mol.com/groups/cai_xumin
唐本忠教授1982年獲華南理工大學學士學位,1985年、1988年先后獲日本京都大學碩士、博士學位。曾在多倫多大學從事博士后研究、日本NEOS公司中央研究所任高級研究員。1994–2021年在香港科技大學工作。2009年、2017年、2020年先后當選中國科學院院士、亞太材料科學院院士、發(fā)展中國家科學院院士。2021年加入香港中文大學(深圳)擔任理工學院院長、校長學勤講座教授。主要從事高分子化學和先進功能材料研究。在聚集誘導發(fā)光(Aggregation-Induced Emission, AIE)這一化學和材料前沿領域取得了原創(chuàng)性成果,是AIE概念的提出者和AIE研究的引領者。已發(fā)表學術論文2,000多篇,總引用超180,000次,h因子為187。在學術會議上作了500多場邀請報告,擁有100多項授權專利,F(xiàn)任德國Wiley出版社發(fā)行的Aggregate《聚集體》雜志主編以及20多家國際科學雜志顧問、編委或客座編輯等。2014年至今連續(xù)當選全球材料和化學雙領域“高被引科學家”。2007年獲Croucher基金會高級研究員獎,2012年獲美國化學會高分子材料科學與工程分會MACRO講座獎,2014年獲伊朗國家科技部頒發(fā)的Khwarizmi國際獎,2015年獲廣州市榮譽市民稱號,2017年獲國家自然科學一等獎、何梁何利基金科學與技術進步獎,2021年獲Nano Today國際科學獎,2023年獲生物材料全球影響力獎。
趙征,香港中文大學(深圳)理工學院助理教授,校長青年學者,國家海外高層次青年人才、中國人體健康科技促進會臨床微生物與感染精準專業(yè)委員會常務委員,中國抗癌協(xié)會醫(yī)工整合專業(yè)委員會委員、中國感光學會光學傳感與診療專委會委員、深圳市分子聚集體功能材料重點實驗室副主任,港中深第二附屬醫(yī)院AIE臨床轉(zhuǎn)化中心執(zhí)行副主任,香港中文大學(深圳)材料科學與工程研究生項目主任。獲首屆中國化學會朱道本有機固體青年創(chuàng)新獎、Materials Chemistry Frontiers新銳科學家、Journal of Materials Chemistry B新銳科學家等榮譽稱號,2022-2023連續(xù)入選斯坦福大學全球前2%頂尖科學家榜單。趙征教授于中國科學院上海有機化學研究所取得博士學位,后赴香港科技大學化學系進行博士后研究,2021年加入香港中文大學(深圳)理工學院開展研究工作。當前的研究興趣包括新型聚集體光功能材料、聚集體光敏劑及其應用、近紅外二區(qū)材料及其應用。已在Natl. Sci. Rev、 Nat. Commun、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Matter、ACS Central Science.、Adv. Mater等國際頂級期刊發(fā)表論文90余篇,包括13篇ESI高被引論文,論文總計被引用7800余次,H-index為48。目前兼任科學出版社聚集誘導發(fā)光系列叢書編委,Aggregate期刊顧問編委,National Science Review期刊青年編委,Smart Molecules期刊青年青年編委,Chinese Chemical Letters 期刊青年編委,集成技術期刊青年編委,National Science Review客座編輯,Biomaterials期刊客座編輯等。
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