刘熠，教授，博士生导师，现就职于中国药科大学工学院生物医学工程与诊断药学系。科研方向主要从事有机荧光功能材料的设计合成及其在检测、诊断和治疗领域的应用研究。以第一作者或通讯作者身份在JACS, Adv. Mater., Adv. Sci., Chem. Eng. J.和Theranostics等国际权威期刊发表高水平SCI论文30余篇，论文被引用近4000余次，H因子27。应邀成为ACS Nano，Chem. Sci.，Adv. Sci.，Biomaterials等专业杂志的审稿人；主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等多项基金，入选江苏省“六大人才高峰”和“333高层次”人才项目。被聘为中国生物医学工程生物光子分会青年委员和中国医药生物技术协会纳米生物技术分会委员。
Journal of Medicinal Chemistry: 线粒体靶向的比率型近红外分子荧光探针用于监测类风湿性关节炎
类风湿性关节炎（RA）是一种破坏性的自身免疫性疾病，一氧化氮（NO）与RA的炎症过程密切相关。因此，NO的早期精准检测对于评估RA的病理变化至关重要。本文合成了一种基于分子内电荷转移效应的线粒体靶向近红外分子荧光探针（NFL-NH2），并应用于监测早期类风湿性关节炎处NO含量的变化。该探针NFL-NH2对NO的荧光强度比（I705/I780）为44倍，检测限为0.536 nM，能够对NO进行定性和定量分析。此外，NFL-NH2可以准确靶向线粒体，灵敏地检测RAW细胞中的外源性和内源性NO。值得注意的是，体内RA监测分析表明，NFL-NH2可以通过比率荧光成像快速检测RA小鼠模型中与炎症损伤程度相关的NO水平。这些结果验证了NFL-NH2在诊断NO介导的类风湿性关节炎疾病方面具有显著的潜力。
Coordination Chemistry Reviews: 用于监测和诊断肾泌尿系统疾病的近红外荧光探针
与通常的可见光成像策略相比，近红外荧光成像具有良好的成像优势，如高时空分辨率、高信噪比和较高的组织穿透深度等，在基础生物医学研究及疾病的早期诊断及评估的临床实践中均展现出巨大的应用潜力。为了提高该类荧光探针检测的灵敏性和特异性，越来越多的小分子荧光探针正不断被开发。本综述以肾脏和泌尿系统相关的多类疾病为出发点，如慢性肾损伤（CKD）、急性肾损伤（AKI）、输尿管损伤（IUI）、膀胱癌（BC）、肾脏肿瘤等疾病，总结了聚集于近红外一区（700-900 nm）及近红外二区（1000-1700 nm）发射的可激活及常亮模式下的荧光探针在早期监测及评估肾-泌尿系统相关疾病方面的特殊应用。这些分子探针已经实现了在解剖结构及生理功能上的高时空分辨成像，并深入应用于急慢性肾损伤、输尿管损伤和膀胱癌等的分子成像和早期诊断。在本综述中，我们具体阐述了分子荧光探针的设计策略及其代表性的成像应用，还讨论了该领域的潜在挑战和前景。
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2023.215137
Acta Pharmaceutica Sinica B: 光控上转换发光纳米发生器用于肿瘤气体治疗
气体疗法正在成为一种非常有前途的癌症治疗策略。然而，其局限性包括缺乏针对性的亚细胞器准确性和时空释放的精确性。因此，在治疗过程中对气体供体的精准可控释放以及亚细胞状态的原位动态分析对于阐明相关机制至关重要，为下一代气体疗法提供了新的手段。本文开发了一系列基于N-亚硝基化上转换发光罗丹明结构的NO供体NRh-R-NO（R=Me，Et，Bn，iPr和Ph）。光控释放研究和理论研究表明，在808 nm照射下，只有NRh-Ph-NO可有效释放NO，同时产生明显的频率上转换发光（FUCL）信号，这归因于其具有较低的N-N键解离能。近红外光控的级联气体释放研究表明，NRh-Ph-NO在808 nm光激活释放NO的过程中，伴随产生NRh-Ph分子。NRh-Ph可在808 nm光激发下产生超氧阴离子O2⋅−，进而NO和O2⋅−共存产生高毒性的过氧化亚硝酸阴离子ONOO-。为了改善其水溶性和生物相容性，进一步通过纳米改性，构建纳米发生器（NRh-Ph-NO NPs）。NRh-Ph-NO NPs靶向至线粒体，在808 nm激光照射下，可以诱导NO/ROS产生RNS，导致线粒体膜电位下降，通过激活Caspase-3启动细胞凋亡，引发肿瘤免疫性细胞死亡，有效杀死肿瘤细胞。在肿瘤模型小鼠治疗过程中，NRh-Ph-NO NPs表现出非凡的RNS增效作用，实现了FUCL实时成像指导下肿瘤的有效抑制。该创新策略为设计RNS介导的癌症治疗多功能平台带来了新的视角。
https://doi.org/10.1016/j.apsb.2023.08.019
Advanced Science：光激活的仿生NIR-II纳米NO前药用于动脉粥样硬化精确治疗
本文开发了一系列用于三种光响应NO前药（RBT-NO）的NIR-II荧光染料（RBT-NH），这些前药可以由808 nm激光可控触发，在临床医学“治疗窗口”中释放NO并开启NIR-II发射。值得注意的是，RBT3-NO表现出更高的NO释放效率和优异的荧光信号增强。随后，一个仿生血小板的纳米前药系统（RBT3-NO-PEG@PM）由DSPE-mPEG5k和血小板膜（PM）构建，用于有效靶向诊断和治疗小鼠动脉粥样硬化。结果表明，这种仿生血小板的NO纳米前药系统可以减少动脉粥样硬化斑块部位脂质的积累，改善病变部位的炎症反应，促进内皮细胞迁移，从而减缓斑块的进展。
https://doi.org/10.1002/advs.202304994
Acta Biomaterialia：合理设计pH激活的上转换发光纳米探针用于肿瘤酸性微环境的生物成像和增强光热治疗
开发有效、安全的肿瘤光热治疗策略备受关注。在此，我们合成了肿瘤微环境（TME）可激活的自组装有机纳米诊疗（NRhD-PEG-X NPs （X = 1、2、3和4）），用于肿瘤的精确靶向和上转换图像引导的光热治疗（PTT）。两亲性聚合物NRhD-PEG-X由不同长度的聚乙二醇（PEG）修饰的上转换发光探针（NRhD）组成。连续外照射无光热NRhD-PEG-4纳米粒具有较高的灵敏度和对质子的选择性，从而在酸性TME中开启上转换发光和增强光热性能，且无异步治疗和不良反应。这种纳米诊疗具有酸性激活性、肿瘤靶向性和PTT增强，因此可以实现无自发荧光的上转换发光成像引导的精确PTT。我们的策略为开发可激活的精准医学诊疗纳米平台提供了范例。
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.08.078
Coordination Chemistry Reviews: 频率上转换发光：生物应用的新领域
频率上转换发光（FUCL）是一种独特的反斯托克斯过程，可以将低能量的长波长激发转换为高能量的短波长发射，基于热带吸收的反斯托克斯发光通常存在于有机染料分子中，由于其低自发荧光和优异的信噪比等优越特性在生物应用中具有巨大的潜力。本文综述了传统荧光与FUCL的区别，总结了FUCL材料的组成、分子设计和特性，并对FUCL系统的最新进展进行了综述，重点介绍了其在生物成像（如细胞热成像、体内生物成像等）、生物检测（如离子、pH、酶等）和癌症治疗领域（如FUCL引导的PDT、FUCL引导的PTT、FUCL引导的气体治疗等）的广泛应用。此外，我们进一步提出了当前的挑战和前景，以期望在不久的将来在FUCL材料方面能够取得新的突破。
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2023.215379