Aggregate新锐科学家——苏州大学何学文教授：基于聚集诱导发光的药物和基因递送系统：从单一荧光成像到增强治疗的演化发展历程

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文章简介

近年来，随着技术的发展，多种生物成像工具已被开发并应用于生物医学研究和临床诊疗领域。由于具有高灵敏度和快速响应性特点，荧光成像在分子水平上对动态生物学过程进行实时成像示踪方面显示出独特的优势，为研究药物和基因在体内和细胞内的动态递送和释放过程提供了完美的工具。与受制于光漂白和聚集导致猝灭的传统有机荧光团不同，聚集诱导发光（AIE）材料具有发射波长可调、斯托克斯位移大、量子产率高、光稳定性强、无随机闪烁等优点，已被广泛应用于细胞和组织成像、生理动态传感、无创生化分析检测和成像引导的疾病治疗等领域。这些优势为点亮型荧光成像和长时程动态示踪应用提供了基础，同时也推动了新型药物和基因递送系统的快速发展。

 本综述中，作者围绕基于AIE材料的药物/基因递送系统的演化发展历程，首先介绍了最初发展的基于仅发挥荧光成像功能的AIE分子，构建的多种经典药物和基因递送系统，包括环境响应和共振能量转移的荧光点亮型递送系统，用于递送过程的实时成像监测和治疗效果的评估；进一步讨论了在荧光成像功能之外，AIE分子的结构调控发挥的重要作用。除了小分子型，AIE分子还可以通过共价或非共价作用构建聚合物胶束型、超分子型、生物分子偶联型、纳米结构型等多种药物/基因递送系统；最后，考虑到多模式治疗策略对恶性疾病特别是肿瘤治疗的显著增益效果，作者讨论了具有多重性能的AIE分子和材料，如具有光动力和光热功能的AIE分子，在构建多模式诊疗一体化递送系统领域的最新发展。特别是AIE型光敏剂与化疗药物的联合使用可以有效抑制在肿瘤治疗中常见的化疗药物耐药的问题；以及AIE光动力治疗、基因治疗和免疫治疗的联合使用可以通过产生活性氧类物质有效促进细胞免疫效应，达到免疫治疗效果的协同性显著增强（如图1）。

《聚集体（英文）》（Aggregate）创刊于2020年，是由华南理工大学、广东省大湾区华南理工大学聚集诱导发光高等研究院、Wiley 出版社三方合作创办的开放获取式英文学术期刊（双月刊）。本刊致力于报道出版“聚集”过程中的基础和应用研究的前沿科学，包括但不限于材料、化学、物理、生物以及应用工程等领域。聚集体科学研究范围广泛，单分子层次之上均可视为聚集体。特别是功能材料、化学、物理、生物技术、生命科学以及应用工程等领域的重要进展，为学术界搭建一个交流思想和意见的新平台，去分享聚集体研究的新发现和新突破，讨论聚集体研究的挑战和机遇。期刊于2023年获得首个影响因子18.8，JCI指数1.47，先后收录于DOAJ、ESCI、CAS等数据库。

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