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  多光子熒光顯微成像和雙光子光動(dòng)力治療，由于具有空間分辨率高、組織穿透深度深、侵入性低等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)深層組織精準(zhǔn)化觀察與治療的重要手段。近年來，多光子診療在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的多光子探針往往無法同時(shí)在多光子作用截面、光學(xué)穩(wěn)定性、以及生物安全性上滿足使用要求。

  近年來，具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)（aggregation-induced emission：AIE）的有機(jī)納米探針，因其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣性，優(yōu)秀的抗光漂白性，優(yōu)良的生物安全性，為多光子探針的開發(fā)提供了新思路。AIE效應(yīng)是由唐本忠院士團(tuán)隊(duì)于2001年提出的一種獨(dú)特的發(fā)光機(jī)制，描繪了有機(jī)分子的熒光強(qiáng)度隨聚集程度增加而增強(qiáng)的現(xiàn)象。以AIE分子作為多光子探針的設(shè)計(jì)模板，可以提高探針的多光子作用截面和抗光漂白特性，通過選取合適的表面功能團(tuán)，基于AIE的探針可以廣泛應(yīng)用于細(xì)胞成像、藥物遞送、分子追蹤、光熱/光動(dòng)力治療、活體過程可視化等生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。

  近日，香港中文大學(xué)（深圳）唐本忠院士聯(lián)合深圳大學(xué)許改霞教授、悉尼大學(xué)Ken-Tye Yong教授，綜合評(píng)述了多光子AIE探針的設(shè)計(jì)原則及其在多光子生物醫(yī)學(xué)診斷和治療方面的應(yīng)用研究現(xiàn)狀。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，重點(diǎn)闡述了提高AIE探針的多光子吸收性截面的方法與策略；詳細(xì)分析了手性結(jié)構(gòu)分子對(duì)多光子吸收截面的影響；系統(tǒng)概括了AIE探針在多光子診療方面的應(yīng)用，包括雙光子熒光成像、三光子熒光成像，以及雙光子光動(dòng)力治療，并對(duì)其成像深度、空間分辨率、以及精準(zhǔn)化治療等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了剖析，并提出了AIE探針面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

圖1 AIE用于三光子深層腦成像

  該文發(fā)表于物理學(xué)頂刊《Applied Physics Reviews》，文章的第一作者為深圳大學(xué)博士研究生范妙壯和博士后徐周睿和劉邁先，文章的通訊作者為香港中文大學(xué)（深圳）唐本忠院士、深圳大學(xué)許改霞教授和悉尼大學(xué)Yong Ken-Tye教授。

  文章鏈接：https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0071142