气体疗法正在成为一种非常有前途的癌症治疗策略。然而，气体疗法也有其局限性，包括缺乏靶向亚细胞细胞器准确性和时空释放精度。在这项研究中，作者基于n -亚硝化上转换发光罗丹明支架开发了一系列光激活型一氧化氮(NO)供体NRh-R-NO (R= Me, Et, Bn, iPr和Ph)。在808 nm光照射下，只有NRh-Ph-NO能有效释放NO和NRh-Ph，在740 nm处有明显的开启频率上转换发光(FUCL)信号，这归因于较低的 N-N 键解离能。作者还研究了气体治疗涉及的多阶段近红外光控级联释放，包括NRh-Ph-NO随着NO释放生成一个NRh-Ph分子, NRh-Ph光动力治疗(PDT)效应产生的超氧阴离子O2•-，以及NO和O2•-共存产生的高毒性过亚硝酸盐阴离子(ONOO -)。经过纳米修饰后，纳米发生器(NRh-Ph-NO NPs)具有良好的生物相容性，可以靶向线粒体。在808 nm激光照射下，NRh-Ph-NO NPs可诱导NO/ROS生成RNS，导致线粒体膜电位降低，并通过caspase-3激活引发细胞凋亡，进一步诱导肿瘤免疫原性细胞死亡(ICD)。NRh-Ph-NO NP

苯乙烯染料由于其对环境变化或与大分子结合的强烈荧光响应而成为有用的成像探针和荧光传感器。此前，已有报道称含吲哚的苯乙烯染料可选择性结合核仁和细胞质中的RNA。然而，这些吲哚基染料在细胞成像中的应用受到其适度的荧光增强和量子产率以及与这些绿光发射染料相关的相对较高背景的限制。在这项工作中，我们通过生成吲哚环的区域异构体和等排类似物来研究电子供体的位置和电子效应。选择的探针表现出较大的斯托克斯位移、增强的摩尔消光系数以及吸收和荧光波长的红移。特别是，吲嗪类似物表现出高膜渗透性、结合RNA时的强荧光响应、与荧光寿命成像显微镜（FLIM）的兼容性、低细胞毒性和优异的光稳定性。这些吲嗪染料不仅可以对活细胞中的核仁进行快速、灵敏和强烈的染色，而且还可以解析核仁亚结构，从而能够对核仁形态进行高度详细的研究。此外，我们的染料可以分成 RNA 凝聚层并解决多相复杂凝聚层液滴的形成。这些含吲嗪的苯乙烯探针在文献报道的 RNA 选择性染料中具有最高的荧光增强能力；因此，这些新型染料是市售 RNA 染料 SYTO RNASelect 的绝佳替代品，可用于活细胞和体外的 RNA 可视化。

快速准确的术中病理诊断(IOPD)对术中决策、改善患者预后、避免再次手术至关重要。本研究利用NAD(P) H激活的荧光探针，开发了一种多功能荧光指示剂，可选择性识别正常组织中的肿瘤细胞，实现肿瘤分级鉴定。这种快速反应探针CyQ-1在生理条件下对低纳摩尔水平的NADH具有前所未有的灵敏度和快速反应。此外，该指示剂可在HeLa、A549、MDA-MB-231、4T1、MCF-7、HePG2、HUVEC和HL-7702细胞中进行NADH比色和荧光检测。将该指标扩展到高级组织模型，进一步验证了其在120例结直肠癌石蜡包埋切片和20例肺癌术中冷冻切片中显示NADH的能力。基于CyQ-1的肿瘤分级鉴定与石蜡切片和冷冻切片的组织学分级“金标准试验”的一致性分别为92.5%和100%。对低分化、中度分化和高分化肿瘤切片的敏感性和特异性均在90%以上。总之，临床切片快速准确的检测NADH的能力使该指标成为临床IOPD量化和肿瘤分化分级识别的潜在候选指标。

金黄色葡萄球菌(S. aureus)感染是一种对常规抗生素治疗和宿主免疫防御具有高度耐药性的主要感染性皮肤病，可导致细菌感染的复发和加重。在此，我们通过整合阴离子-π+ I型光敏剂(OMeTBP)和有机金属配合物(FeCO)，开发了一种光响应性一氧化碳(CO)释放纳米复合材料，用于治疗浮游金黄色葡萄球菌和生物膜相关感染。优化FeCO和OMeTBP的摩尔比后，制备的纳米颗粒OMeTBP@FeCONPs不仅保证了CO供体的充分负载和CO的高效生成，而且在光照射下，自由ROS的泄漏可以忽略不计，从而避免了过量ROS对组织的损伤。体外和体内实验结果均表明OMeTBP@FeCONPs能有效抑制金黄色葡萄球菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和细菌生物膜。我们的设计有可能克服传统抗生素治疗的耐药性，为细菌感染提供更有效的选择。

免疫系统实时成像有利于疾病的早期诊断和精准免疫治疗；然而，大多数现有的成像探针要么具有与免疫反应相关性较差的“始终开启”信号，要么依赖于成像深度有限的光激发。在这项工作中，开发了一种超声诱导余辉 (sonoafterglow) 纳米探针，用于特异性检测颗粒酶 B，以便对体内 T 细胞免疫激活进行精确成像。声余辉纳米探针 (Q-SNAP) 由声敏剂、余辉基质和猝灭剂组成。超声波照射后，声敏剂产生单线态氧，将底物转化为高能二氧杂环丁烷中间体，在超声波停止后缓慢释放能量。由于接近，来自基底的能量可以转移到淬灭剂，导致余辉淬灭。只有在颗粒酶 B 存在的情况下，猝灭剂才会从 Q-SNAP 中释放出来，从而产生明亮的余辉发射，检测限（LOD，2.1 nm）远低于大多数现有荧光探针。由于超声波可穿透深层组织，因此可穿过 4 厘米厚的组织引起声余辉。基于 超声诱导余辉和颗粒酶B之间的相关性，Q-SNAP 不仅可以在探针注射后4小时内区分自身免疫性肝炎和健康肝脏，而且可以有效监测环孢素 A 介导的 T 细胞过度激活的逆转。因此，Q-SNAP 提供了动态监测 T 细胞功能障碍和评估深部病变预防性免疫治疗的

质量的二次近红外(NIR-II)纳米探针对实时生物成像和医学诊断具有重要意义。菁氨酸是构建可激活探针的一类重要荧光团;然而，它们在生物学上的应用仍然面临着重大挑战，包括水溶液中荧光弱、不稳定性和特异性不足。本文采用综合设计策略，开发了明亮、发射稳定、特异度高的基于花青素的可活化NIR-II纳米平台。具体来说，采用聚苯乙烯-共马来酸酐(PSMA)包封NIR-II荧光分子(IR1048)，使NIR-II纳米颗粒(PSMA@IR1048 NPs)稳定明亮。通过电荷调节策略，一系列菁荧光团被加载到PSMA@IR1048 NPs表面，并对活性物质表现出可调的响应。结合这两种策略，构建了NIR-II比例荧光纳米探针(RNPs，包括RNP1、RNP2和RNP3);其中，RNP2表现出次氯酸(HClO)响应性能，产生更高的NIR-II荧光比(FL2/FL1)信号。这种纳米探针可以可靠地报告糖尿病肝损伤模型和下肢缺血再灌注(I/R)损伤小鼠的病理HClO水平。作者的研究为构建基于花青素的稳定、明亮、特异的NIR-II生物成像探针奠定了设计策略。

高质量的二次近红外(NIR-II)纳米探针对实时生物成像和医学诊断具有重要意义。菁氨酸是构建可激活探针的一类重要荧光团;然而，它们在生物学上的应用仍然面临着重大挑战，包括水溶液中荧光弱、不稳定性和特异性不足。本文采用综合设计策略，开发了明亮、发射稳定、特异度高的基于花青素的可活化NIR-II纳米平台。具体来说，采用聚苯乙烯-共马来酸酐(PSMA)包封NIR-II荧光分子(IR1048)，使NIR-II纳米颗粒(PSMA@IR1048 NPs)稳定明亮。通过电荷调节策略，一系列菁荧光团被加载到PSMA@IR1048 NPs表面，并对活性物质表现出可调的响应。结合这两种策略，构建了NIR-II比例荧光纳米探针(RNPs，包括RNP1、RNP2和RNP3);其中，RNP2表现出次氯酸(HClO)响应性能，产生更高的NIR-II荧光比(FL2/FL1)信号。这种纳米探针可以可靠地报告糖尿病肝损伤模型和下肢缺血再灌注(I/R)损伤小鼠的病理HClO水平。作者的研究为构建基于花青素的稳定、明亮、特异的NIR-II生物成像探针奠定了设计策略。

血栓性血管疾病，特别是血栓栓塞，对公众健康具有重大的有害影响。尽管有许多溶栓和抗栓药物可用，但它们在穿透血栓形成方面的功效有限，而且它们具有促进出血的高风险。因此，目前的药物剂量方案不足以预防血栓形成，需要更高的剂量来实现充分的预防。通过将光疗与抗血栓治疗相结合，本研究解决了与血栓靶向药物递送相关的困难。作者通过优化协同装配工程工艺开发了自组装纳米粒子(NPs)。这些NPs被称为DIP-FU-PPy NPs，由聚吡咯(PPy)、双嘧达莫(DIP)和p选择素靶向岩藻糖聚糖(FU)组成，旨在直接递送到血栓中。DIP-FU-PPy NPs被认为具有多种潜力，包括药物装载能力、血栓部位的靶向积累、近红外(NIR)光热增强的血栓治疗效果以及预防再血栓形成。正如预测的那样，DIP-FU-PPy NPs可以防止血栓复发，并在血栓渗透过程中发出可见的荧光信号，没有不良反应。作者的协同递送纳米平台是NIR光疗多模态血栓控制的简单而通用的解决方案。

羟基自由基(•OH)是一种非常有效的活性氧(ROS)，在缺氧肿瘤治疗领域的光氧化中起着至关重要的作用。然而，由于•OH/H2O对的高氧化电位，目前的•OH光生成方法通常依赖于需要紫外/可见光激发的无机材料。因此，基于有机分子的光发生器，特别是那些利用近红外(NIR)光激发的光发生器是罕见的。在这项研究中，作者引入了光诱导级联电荷转移(PICET)的概念，该概念利用近红外无重原子光敏剂(ANOR-Cy5)产生•OH。ANOR-Cy5光敏剂具有灵活的疏水结构，可以通过分子组装在水溶液中形成纳米颗粒。PICET涉及到一个对称破缺电荷分离诱导的局域电荷分离状态，过渡到一个非局域电荷分离状态，这决定了•OH生成的效率。由于•OH生成的氧不依赖性及其强大的氧化特性，基于ANOR - Cy5的光敏剂即使在严重缺氧条件下也能显示出高效的光诱导抗癌作用。这一发现强调了利用单个有机分子通过分子自组装工程实现•OH光生成的潜力，从而为光疗及其他领域开辟了新的可能性。

染料敏化可以增强稀土上转换纳米粒子（UCNPs）的上转换发光（UCL），但受到从有机染料到稀土离子Yb3+的界面能量转移的阻碍。为了克服这些限制，我们改变了染料共轭结构上的配位位点，并最小化上转换纳米粒子中Yb3+和染料的荧光中心之间的距离。我们设计的近红外（NIR）染料二磺化-吲哚菁绿（二磺化-ICG）作为天线分子，与单独使用980 nm激发的UCNPs相比，在808 nm激发下的发光强度增加了2413倍。亮度的显著提高归因于纳米粒子中从二磺化-ICG到Yb3+的能量转移效率高达72.1%，其中大部分能量来自二磺化-ICG的三线态。缩短染料和镧系离子之间的距离增加了能量转移的可能性并增强了重原子效应，从而增多了三线态的布居数，改善了染料的三线态敏化上转换。重要的是，该方法也适用于730 nm激发Cy7-SO3敏化体系，克服了Cy7和Yb3+之间严重的光谱失配，实现了52倍的发光增强。此外，我们证明了通过染料敏化在单颗粒水平上增强上转换。该策略扩大了近红外染料敏化的范围，并为高效染料敏化上转换体系开辟了新途径。