近日，我院本科生在晶体学重要期刊《Crystal Growth & Design》（中科院分区晶体学1区）发表题为“A Conformation-Dependent AIE-TADF Fluorophor Based on a Phenothiazine-diphenyl Sulfone Derivative for Tumor Cell Growth Monitoring”学术论文。23级本科生陈雨晴（生物信息学专业）、杨王涵琪（生物医学工程专业）为论文共同第一作者，黄斌副教授为通讯作者。
肿瘤细胞异常增殖和代谢紊乱引发微环境改变，与肿瘤恶性程度、转移能力及耐药性密切相关。因此，实时、灵敏监测肿瘤细胞生长对癌症早期诊断至关重要。荧光成像技术因高灵敏度、无创性和优异时空分辨率成为重要检测手段，然而，传统荧光材料存在聚集猝灭问题，且单一发射信号易受干扰，难以满足对肿瘤微环境进行精准、可靠分析的需求。
该团队设计合成以吩噻嗪（PTZ）为电子供体、4-氟二苯砜（FDPS）为电子受体的新型光敏剂PTZ-FDPS。该化合物具有聚集诱导发光、热激活延迟荧光、双色发射和力致变色等性质。通过改变溶剂，得到该化合物两种不同构象单晶（C1 为准赤道构象，C2 为准轴向构象）。进一步采用实验与理论计算相结合方式，系统阐明了分子构象与发光性能的构效关系。为实现生物医学应用，团队将 PTZ-FDPS 制备成纳米颗粒。有趣的是，其荧光信号可动态响应A549肿瘤细胞微环境：胞外呈绿色荧光（分子呈准赤道构象），细胞摄取后转为蓝绿色双发射（分子构象向准轴向转变），随肿瘤细胞生长又恢复绿色（分子恢复准赤道构象）。本研究利用一种光敏剂实现对肿瘤细胞生长过程的动态可视化监测，为多聚集态发光材料在生物医学领域的应用提供了新思路。
PTZ-FDPS纳米颗粒在肿瘤细胞微环境中的分子构象转变
本研究得到国家重点研发计划（2023YFF0713600）、国家自然科学基金（62375138）、江苏省大学生创新训练计划（202410312122Y）、南京医科大学创新训练计划等项目的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.cgd.5c01431
（撰稿/陈雨晴 杨王涵琪；图片/黄斌；审核/胡本慧）