香港科大唐本忠院士团队关于AIEgen在生物过程监测和疾病诊疗学方面应用进展的综述

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生物过程对于生物体的正常生理功能具有非常重要的作用，且与健康密切相关。生物过程发生紊乱往往会导致疾病的发生。因此，生物过程的实时监测将会促进生命机制和疾病成因的全面深入认识，有利于疾病的精准诊疗，具有重要意义。荧光技术因其高灵敏度、低成本、原位等特点被广泛应用于生物医学领域。优异的荧光分子是荧光技术应用的关键，要求具有高亮度、强抗漂白性、生物兼容性等。

自2001年唐本忠院士提出聚集诱导发射（Aggregation-Induced Emission，AIE）概念以来，基于AIE的研究已成为研究前沿热点。AIE荧光分子（AIEgen）具有高亮度、强光稳定性、大Stokes shift、高信噪比、克服聚集诱导猝灭（Aggregation Caused Emission，ACQ）等优点（图1），正在被广泛而深入地应用于生物医学领域，并取得了瞩目的成就，尤其在生物过程检测和疾病诊疗学方面展现出实时、原位、长效追踪监测的独特优势。最近，香港科技大学的唐本忠院士团队就AIEgen在生物过程监测和疾病诊疗学中的应用进行了综述并展望。

图1 AIEgen特点：克服ACQ，高亮度，大Stokes shift，高信噪比，强光稳定性等。

该团队综述了与特定生物过程（如自噬、线粒体自噬、线粒体动力学、细胞分裂、长程细胞追踪、细胞凋亡等方面）相关的AIEgen探针的设计理念和相关生物过程的可视化监测。继而延伸到与生物过程相关的疾病（如癌症、炎症、血脑屏障破损等）的特异性、高效、原位、实时诊断。通过与传统ACQ探针比较，这些AIEgen探针及其纳米颗粒充分展示了实时、长效监测的特点。另外，对于具有药物、光敏剂以及辅助剂等多功能性的AIEgen，该团队综述了它们在疾病诊疗学方面的研究进展。结合AIEgen优异的成像特性，在疾病诊疗的同时，可以对疾病的致病机制进行在线、实时、可视化研究。由此，对临床上开发新药、评估治疗效果等方面具有重要的意义。

最后，该团队提出了AIEgen在生物医学领域更为深入应用所面临的挑战：深的组织穿透性、低的生物背景干扰、高的灵敏度和专一性、高的生物安全性等。为此，该团队展望开发具有长波长激发和发射、双光子吸收发射、光声效应以及室温磷光特性的新型AIEgen将会有效解决上述问题，极大地促进其在生物医学领域的发展。更进一步，开发多功能特性AIEgen，兼顾诊断与治疗，将会对疾病致病机制研究和临床应用方面起到极大推动作用。

相关结果发表在Biomaterials 146 (2017) 115-135上，第一作者为顾星桂教授和Ryan博士，通讯作者为唐本忠院士。

论文信息及链接：

X. Gu, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, and B. Z. Tang*, AIEgens for biological process monitoring and disease theranostics, Biomaterials, 146 (2017) 115-135. 

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961217305677?from=singlemessage&isappinstalled=0

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