具有一型动力学性质的AIE荧光染料,传统染料在高浓度或聚集态下容易发生荧光猝灭(ACQ),而AIE染料在分子聚集状态下反而发光增强,表现出优异的信噪比与环境适应性。与依赖氧气生成单线态氧(¹O₂)的Type II光敏剂不同,Type I染料通过电子转移或氢原子转移过程产生超氧阴离子(O₂⁻•)、羟基自由基(•OH)等活性氧种(ROS)。这使得其在低氧甚至无氧条件下依然保持高效的反应活性,在生物诊疗领域具有广泛的应用前景。
缺氧肿瘤的光动力治疗
肿瘤组织普遍存在低氧微环境,使得传统Type II光敏剂疗效大打折扣。而Type I AIE染料则能在缺氧条件下持续产生ROS,对肿瘤细胞产生氧化应激和线粒体损伤,提升PDT效率,尤其适用于实体瘤、转移瘤等难治性肿瘤的治疗。
细胞内自由基的成像与动态监测
Type I AIE染料在细胞或亚细胞器中聚集后发光增强,可与ROS生成同时进行实时成像,使研究人员能够可视化自由基生成、扩散和代谢过程,有助于疾病早期诊断与病理机制解析。通过结构设计,还可实现对特定ROS(如•OH、O₂⁻•)的选择性响应。
多功能一体化诊疗平台
通过分子结构工程,Type I AIE染料可整合靶向识别、成像引导与治疗功能,构建“诊-疗一体化”纳米平台。例如,将其与药物递送系统结合,可在疾病部位实现激光响应的控制释放;或联合磁共振/光声成像,增强多模态诊断与监测能力,为个体化医疗提供新方案。
具有一型动力学性质的AIE染料不仅突破了传统光敏剂对氧依赖的技术瓶颈,还以其出色的结构设计空间和功能可调性,在生物医学领域展现出广泛前景。