近日，化工院蔡旭敏副教授在国际权威期刊《Advanced Science》发表基于香豆素BioAIE的研究论文"Natural Acceptor of Coumarin-Isomerized Red-Emissive BioAIEgen for Monitoring Cu2+ Concentration in Live Cells via FLIM" (https://doi.org/10.1002/advs.202307078 )。我校为第一完成单位，第一作者为化工院硕士生李守济和港中深博后汪文锦，通讯作者为蔡旭敏副教授和港中深唐本忠院士、赵征教授。该工作得到了江苏省自然科学基金、南京林业大学标志性成果等项目的资助及材料院刘志鹏教授的学术指导。
石油基聚集诱导发光（AIE）材料在生物医学领域的应用引人瞩目，但受到结构较单一和不可再生等问题的困扰。纯天然AIE材料独特的结构和天然可再生可以弥补这些缺陷，但由于固定的结构导致其性能难以设计和调节。因此，由丰富的生物质中衍生制备AIE材料是一种合理的方法，集合了合成和纯天然AIE材料的双边优势（Nat. Commun. 2023, 14, 6076; Nat. Commun. 2021, 12, 1773; Natl. Sci. Rev. 2023, 10, nwad233），将合成AIE材料的结构可设计、性能可调控优势和生物质AIE材料的结构特殊、天然可再生、天然生物相容性等优势强强结合，开发了具有生物医用前景的生物质基聚集诱导发光材料（图1）。
近期，蔡旭敏副教授等利用香豆素的内酯结构作为大量存在的天然受体，结合具有螺旋桨结构和给电子特性的TPA基团构建了两种具有AIE特性的D-π-A型异构体。其中，对位取代的Cm-p-TPA可发生酮式结构下的电荷转移过程，发射600 nm的红光。基于Cm-p-TPA良好的生物相容性及特异性识别Cu2+等特性，利用寿命成像法将其成功应用于HeLa细胞内线粒体自噬过程中Cu2+浓度的监测。本研究利用位置异构策略来调控香豆素基BioAIE分子性能并应用于寿命成像，证明了生物质原料衍生化构筑BioAIE的研究思路是合理可行的。
图1. 源自生物质的BioAIEgen的综合优势
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202307078
DOI: 10.1002/advs.202307078
