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科研人員利用新策略設計高性能光敏化材料
2022-03-25 16:03
來源:中國科學報
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  近日,暨南大學化學與材料學院陳明副教授與香港中文大學(深圳)唐本忠院士團隊等合作,運用點擊合成激活硫原子策略設計高性能光敏化材料。相關研究發表于《德國應用化學》。暨南大學碩士生李重陽、香港科技大學劉峻愷博士為該論文第一作者。

  光動力療法在癌癥治療、抗菌及免疫治療等方面具有廣闊的應用前景。光敏劑是光動力治療的核心。目前,多數光敏劑由于激發波長短(短波長的激發光易受生物組織吸收和散射),只能局限于皮膚癌、膀胱癌和食道癌等淺表疾病的治療。雙光子光敏劑能夠利用近紅外I區甚至近紅外II區的激光進行激發,大大降低了光的滲透損耗,在提高治療深度方面具有顯著的發展優勢。

  目前,通過結構設計增強系間竄越(ISC)是提高光敏劑光敏行為的主要途徑之一。硫作為一種重原子,已被廣泛報道可通過促進ISC來設計室溫磷光材料。而關于利用硫“重原子效應”促進三線態敏化,設計有機光敏劑的研究卻罕有報道。

  基于此,陳明等人以便捷、高效、原子經濟的硫醇-炔點擊反應為媒介,通過在分子中原位引入硫“重原子”,獲得了高單線態氧效率的有機硫光敏劑,給便捷設計高性能光敏化材料提供了新的思路。

  基于硫原子效應,設計含硫聚合物,可進一步增強ISC,放大光敏;而在光敏劑中引入聚集誘導發光(AIE)單元,可抑制光敏劑激發態的非輻射躍遷,對增強光敏也起著重要作用。此外,光敏劑中的硫原子、雙鍵和AIE分子可分別作為電子給體、π橋和電子受體,構建給體-π-受體(D-π-A)體系,賦予其優越的雙光子激發性質。

  基于含硫聚合物制備的納米試劑,具有高的單線態氧產生效率和雙光子吸收截面,可在體外雙光子激發下有效殺死癌細胞,因此有望應用于深度組織疾病的光動力治療。(來源:中國科學報 朱漢斌)

 

 

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