光学成像由于其高空间分辨率、高特异性和非侵入性，在生物医学诊疗中发挥着重要作用。化学发光成像通过检测化学反应过程中所产生的光子信号，无需外部光源激发，具有高灵敏度和安全无电离辐射等优点，已广泛应用于生物医学研究领域。目前，大多数化学发光纳米探针通过自组装或纳米包裹等方式制备，其尺寸常常大于肾小球基底膜孔径，导致无法通过肾脏排出体外，在体内代谢慢、长期累积严重阻碍了其临床转化应用。此外，由于化学发光半衰期短，难以长时间追踪其在体内的分布及监测疾病进展。为了解决这一难题，开发尺寸可变的、化学发光和荧光纳米探针，不仅可以实现纳米探针的双通道无串扰成像，而且可通过即时体外尿液分析实现远程疾病监测。

近日，中山大学黄佳国教授团队开发了一种尺寸可变的激活型聚合化学发光和荧光纳米探针，该类型探针能够在超氧阴离子存在下激活化学发光和荧光信号并进行肾脏清除，可用于非侵入性的体内成像和体外尿液诊断。

该研究工作中的纳米探针ADNs主要由四个关键部分组成：（1）超氧阴离子响应的级联自消除基团；（2）化学发光信号基团；（3）荧光信号基团；（4）肾清除基团。其中发光团与自消除基团连接形成了聚合物骨架，同时通过自消除基团与超氧阴离子响应基团进行连接。在未激活状态下，纳米探针无化学发光、无荧光信号且非肾清除。而在激活状态下，超氧离子诱导级联自消除反应，导致探针的主链解聚，释放出可肾脏清除的荧光团片段，可用于在体荧光成像和体外尿液检测。ADNs还可与近红外染料NCBS进行自组装，触发粒子内化学发光共振能量转移，进而发出波长更长的近红外化学发光。ADNs分别在急性腹膜炎和急性肝损伤的啮齿动物模型中进行了应用研究。

总之，该工作开发了一种可激活聚合化学发光和荧光纳米探针，可实现在疾病部位特异性激活纳米颗粒转换成小分子，灵敏地触发化学发光和荧光信号进而反映疾病生物标志物的水平，并通过安全的肾脏清除途径快速排泄，用于非侵入性的尿液分析。该工作建立了一种通用的检测平台，填补了超灵敏尿液检测的空白，在疾病的早期诊断方面具有重要意义。这一成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，文章的第一作者是中山大学博士研究生阮班康，中山大学为该文章唯一单位，黄佳国教授为该文章唯一通讯作者。

Size-Transformable Superoxide-Triggered Nanoreporters for Crosstalk-Free Dual Fluorescence/Chemiluminescence Imaging and Urinalysis in Living Mice

Bankang Ruan, Mengya Yu, Ya Zhou, Weiping Xu, Yi Liu, Biaoxiang Liu, Lijuan Zhu, Shujuan Yi, Yuyan Jiang, Jiaguo Huang*

Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202305812