内容提要
电子给体/受体（D/ A）的操纵显示了创新光学材料的无穷动力。目前，电子给体的设计发展迅速，而电子受体工程的研究却很少受到重视。受“越多越不一样”的哲学思想启发，设计并研究了基于受体工程的两个具有D′−D−A−D−D′（1A系统）和D′−D−A−A−D−D′（2A系统）结构的系统.结果表明，1A体系呈现出弱的聚集诱导发射（AIE）到聚集导致猝灭（ACQ）现象，沿着受体亲电性和平面性增加。与此形成鲜明对比的是，具有多个受体的2A系统表现出相反的ACQ至AIE转化。有趣的是，在2A系统中具有更多缺电子A-A部分的荧光团显示出上级的AIE活性。更重要的是，与IA系统中的对应物相比，2A系统中的所有化合物均显示出显著更高的摩尔吸光系数（ε）。由于具有最高的ε，近红外-II（NIR-II，1000−1700 nm）发射，理想的AIE特性，有利的活性氧（ROS）生成和高光热转换效率，2A系统的代表成员在荧光-光声-光热多模式成像指导的光动力-光热协同治疗中轻松执行，以实现有效的肿瘤消除。同时，还实现了活体小鼠血管和淋巴结的近红外荧光成像。该研究首次证明了双连接受体策略可能是AIE效应的新分子设计方向，导致高ε，聚集增强的NIR-II荧光发射，并改善了光治疗诊断剂的ROS和产热能力。
结果和讨论
分子合成和表征
为了系统地研究受体工程在分子和聚集体水平上调节发光体的物理性质的效果，采用四种常用的电子受体分别构建具有一个或两个受体单元的发光体（图1a，e）。具体而言，在1A体系中，选择具有逐渐增加的吸电子能力的苯[2，1，3]噻二唑（BTD）、吡啶并[2，1，3]噻二唑（PTD）、6，7-二苯基-[1，2，5]噻二唑并[3，4-g]喹喔啉（DPTDQ）和苯并[1，2c：4，5-c′]双（[1，2，5]噻二唑）（BBTD）作为电子受体。此外，烷基噻吩作为π共轭桥和电子给体，三苯胺（TPA）作为第二给体和分子转子，合成了D′−D−A−D−D′型分子.引入长烷基链作为屏蔽单元，以提供空间位阻，这可能会削弱聚集态的分子间相互作用。17，31特别是，靠近TPA单元的噻吩环上的烷基可以实现更长的吸收波长。此外，与1A系统中的对应物相比，通过多接枝一个受体，建立了2A系统中具有D′-D-A-D-D′结构的分子。1A（包括2 TT-BTD、2 TT-PTD、2 TT-DPTDQ和2 TT-BBTD）和2A（包括2 TT-2BTD、2 TT-2 PTD、2 TT-2DPTDQ和2 TT-2BBTD）系统中分子的合成路线见方案S1-S6，其结构通过NMR和质谱法表现了很好的表征。
随后，通过测量其UV-维斯-NIR吸收和光致发光（PL）光谱来研究1A系统中分子的光物理性质。值得注意的是，这四种发光体在THF溶液中的吸收和发射最大值显示出明显的红移，这是通过有序地将受体单元从BTD变为BBTD来实现的。与其他三种化合物相比，2 TT-BBTD表现出最强的分子内电荷转移（ICT）效应，这可以通过它们的低能电荷转移（CT）吸收带反映出来，2 TT-BTD、2 TT-PTD、2 TT-DPTDQ和2 TT-BBTD分别在511、541、743和824 nm的顺序中稳定增加。此外，它们相应的发射最大值也在663、716、952和1104 nm的线中逐渐红移，这表明增强的ICT效应源自精心设计的受体工程。
进一步研究了这四种分子在不同含水率（fw）的THF/H2O混合溶剂中的荧光强度波动。对于2 TT-BTD和2 TT-PTD，在逐渐增加fw至40%时，由于扭曲分子内电荷转移（TICT）效应的存在，它们的发射强度显著降低，然后随着fw的进一步升高而略微增强。2 TT-BTD和2 TTPTD总体上表现出类似TICT加弱AIE的特征。而2 TT-DPTDQ和2 TT-BBTD则表现出典型的ACQ现象，其特征是聚集体的荧光强度明显低于分离分子。确定地，在fw = 90%时，2 TT-DPTDQ和2 TT-BBTD的I/I 0值（I 0是分子在纯THF溶液中的PL强度）分别被确定为低至0.14和0.08。此外，还研究了四种化合物在1A体系中的溶致变色效应，以验证其TICT性质。随着溶剂极性的增加，监测到红移的发射最大值和减弱的PL强度沿着相应吸收光谱中可忽略的变化。这些结果充分说明了这四种发光体的TICT行为。总体而言，1A体系中的D′-D-A-D-D′-型分子在使用电子缺陷增强的受体后表现出AIE活性向ACQ行为的转化。
为了探索2A体系的物理化学性质，测量了其在THF溶液中的吸收光谱和发射光谱。在分子水平上，这四种化合物证实了吸收峰（509、546、688和773 nm）和发射峰（668、716、886和1004 nm）分别从2 TT-2BTD向2 TT 2BBTD的具体红移，这归因于受体吸电子能力的有序增强。与1A体系相比，有趣的是，在2A体系中多一个受体的相应发光体具有明显更高的ε，这为提高分子捕光能力提供了一个有吸引力和鲁棒的策略。值得注意的是，2 TT 2BBTD因其最高的ε（4.29 × 104 M−1 cm−1）和NIR-II区域的最大发射峰而脱颖而出，这为多模式光疗诊断应用奠定了坚实的基础。此外，由于808 nm激光在生物组织中的生物吸收最小和穿透深度上级，因此808 nm光疗诊断剂的ε肯定会决定光疗诊断的结果。令人高兴的是，2 TT-2BBTD在808 nm处的ε仍然高达3.76 × 104 M−1 cm−1，这明显高于大多数先前开发的NIR-II AIE发光体（AIEgens）。因此，在具有不同fw的THF/H2O混合物中研究了2A系统中分子的PL。2 TT 2BTD的PL强度从THF溶液中的单分散状态（fw = 0）显著降低到聚集状态，其中监测到ACQ外观。相比之下，得益于精心设计的双受体工程，2 TT-2 PTD、2 TT 2DPTDQ和2 TT-2BBTD显示了AIE效应的顺序促进，如在fw = 90%时它们逐渐增加的I/I 0值分别为0.57、1.19和33.65所证明的。同时，化合物在2A体系中的固有TICT特征也通过它们的AIE曲线和溶剂化变色效应得到了证明。综上所述，通过双受体工程策略，2A体系中分子结构为D′−D−A−D−D′的化合物实现了ACQ向AIE的转化，最终滋养了2 TT-2BBTD所需的AIE性质。
此外，我们注意到，开发缺电子结构单元促进了基于两个受体的π共轭材料的构建，这些材料在高性能有机太阳能电池、有机薄膜晶体管和有机热电器件中的成功应用已经引起了极大的关注。为了展示不同的分子设计理念，在这些领域中，六种具有不同结构的代表性有机半导体（例如，A-D-A、D-A-D-A ′和A-A ′）进行了进一步研究。通过测量UV-维斯-NIR吸收、PL光谱和几何优化来分析它们的光物理性质。同样，所有六种化合物在不同含水率的THF/H2O混合物中表现出典型的ACQ行为。这些结果可归因于用于所需器件应用的大π共轭和平面主链的相关分子设计。因此，揭示基于受体工程设计的D-A-D-和D-A-A-D-型荧光团的内在结构-性质相关性是一项紧迫而重要的任务。
理论计算
为了更深入地了解1A和2A系统的相反的电子物理性质，通过使用密度泛函理论方法优化所有分子的几何构型。1A和2A体系中的化合物在扭曲的TPA和烷基噻吩单元之间显示出40 - 48°的二面角。显然，1A体系表现出噻吩-受体-噻吩核的二面角逐渐减小（从2 TT-BTD中的6.7°到2 TT-BBTD中的1.1°），这源于噻吩环中的己基链与相邻受体单元之间的有序衰减的排斥效应。在这种情况下，与增强的D−A和TICT效应一起，更共面的主链将加强分子间相互作用和非辐射衰变，以产生ACQ效应。在2A系统的情况下，有趣的是，两个受体的二面角升高（从2 TT-2BTD的32°到2 TT-2BBTD的55°）是由精心设计的双受体工程引发的。因此，可以合理地预期双连接受体部分的扭曲骨架在2A系统中实现ACQ向AIE的转化中起关键作用。采用更亲电的扭曲双受体可以有效地抑制ACQ效应。特别地，更扭曲的构象可以为分子内运动提供更灵活的环境和更高的自由度，从而导致溶液状态下2 TT-2BBTD的极低的PL强度（I0）。聚集体形成后，2 TT-2BBTD的分子内运动在一定程度上受到限制，并且由于RIM机制而逐渐增强的发射强度被监测到，从而导致I/I 0值增加。
总之，2 TT-2BBTD的突出AIE活性优于暗TICT效应和聚集态中的弱分子间相互作用。在优化的基态几何构型基础上，计算了所有化合物的前线分子轨道。HOMO在整个分子骨架上离域，而LUMO主要分布在受体和噻吩单元的中心核上。对于IA系统中的化合物，HOMO和LUMO之间的能隙分别被确定为2.28、2.05、1.53和1.26 eV。类似地，对于2A系统中的化合物，观察到2.18、1.98、1.64和1.29 eV的降低趋势。这些有序的窄能隙与1A和2A体系中化合物的吸收和发射波长的红移沿着电子受体吸电子能力的增加是一致的。值得注意的是，在1A或2A系统中的LUMO能级呈现出明显的下降轨迹沿着HOMO能级略有上升。这些结果证实了受体工程可以是一种可靠的策略，以构建具有所需吸收和发射波长的发光材料。此外，还计算了这些化合物的重组能（λ），这可以定量描述光激发时的固有几何变化和分子内运动。此外，二面角（在波数<500 cm−1的低频区域）对总λ的贡献倾向于将分子内扭曲运动反映为非辐射衰变。有趣的是，在2A系统中引入一个以上的受体，使得二面角变化对总λ的贡献高于1A系统中的对应物。这些结果表明，在2A系统中的化合物表现出更高的比例的非辐射衰变和光热转换的潜力比那些在1A系统。
为了进一步分析扭曲双受体策略的优势，选择了1A和2A体系中的2TT-BBTD和2TT-2BBTD作为代表成员进行了分子动力学模拟。此外，我们还分别研究了2TT-BBTD和2TT2BBTD的−BBTD芯中的噻吩基BBTD单元在不同状态下的二面角变化。显然，BBTD−的BBTD部分总是保持扭曲的构象，无论是在单分子状态还是聚集态，这些结果再次表明，扭曲的受体−受体部分在实现ACQ到AIE从2TTBBTD到2TT-2BBTD的转变中起着关键作用。然后，根据最近的两个分子计算聚集态分子间BBTD中心之间的最近距离分布。2TT-BBTD聚集体中的分子间受体部分由于共面主链而表现出更紧密的堆积，从而引发了有害的π−π堆积相互作用的高倾向。相比之下，2TT-2BBTD聚集体中BBTD基团最近的分子间中心到中心的距离显示了一个宽松的环境，因为距离较大，为4.725A。在这方面，2TT-2BBTD高度扭曲的骨架可以阻止相邻分子之间强烈的π−π堆积相互作用。显然，这是一种构建NIR-II基因的双受体工程的新策略。此外，还研究了2TT-2BBTD在溶液和聚集态的分子内运动。与孤立状态下广泛分布的二面角相比，聚集体中最内层分子的bbtd−bbtd部分分布较窄，这表明了RIM的影响。然而，bbtd−bbtd单元在单分散状态下甚至在聚集态下采用了明显的扭曲构象。在这一点上，2TT2BBTD在聚集体中的分子内运动受到部分限制，但仍然是活跃的，从而为光治疗提供了一个有前景的多功能体系。
纳米粒子的制备和表征
考虑到优异的AIE特征和位于NIR-II区域的发射波长，使用两亲性共聚物DSPE-mPEG 2000将疏水性2 TT-2BBTD包封到NP中。因此，所制备的纳米颗粒具有改善的生物相容性和水分散性。动态光散射（DLS）分析显示，2 TT-2BBTD NP的平均流体动力学直径为约66.7 ± 0.1 nm，期望的多分散指数（PDI）为0.165。此外，透射电子显微镜（TEM）测量澄清了这些NP保持具有约40 nm的粒径的球形形态。值得注意的是，2 TT-2BBTD NP在环境条件下在去离子水和PBS缓冲液中显示出优异的储存稳定性至少4周。2 TT-2BBTD NP的粒度在PBS + FBS（10%）溶液中也保持良好的胶体稳定性超过4天。鉴于2 TT-DPTDQ、2 TT-2DPTDQ和2 TT-BBTD由于其NIR发射也具有活体应用的潜力，通过相同的纳米沉淀法制备其相应的NP，平均尺寸分别为64.8 ± 0.6、73.3 ± 0.8和112.9 ± 5.7 nm。为了研究它们用于NIR FLI的能力，测定了2 TT-DPTDQ、2 TT-2DPTDQ、2 TT-BBTD和2 TT-2BBTD在单分子状态（THF溶液）和NP状态下的相对量子产率（QY）。通过使用吲哚菁绿色（ICG）作为参比品，测定THF溶液中2 TTDPTDQ和水中2 TT-DPTDQ NP的QY分别为1.18和0.31%。在THF溶液中，2 TT-2DPTDQNP的QY（1.59%）略高于2 TT-2DPTDQ的QY（1.23%）。同时，还通过采用IR-26作为参考，测量了2 TT-BBTD、2 TT 2BBTD及其相应NP在NIR-II区域中的QY。显然，2 TT-BBTD在THF溶液中的QY（3.14%）在NP中急剧下降至0.19%。如所预期的，与溶液状态下的QY（0.08%）相比，2 TT-2BBTD NP的QY提高超过三倍至0.25%。这些结果再次表明2 TT 2DPTDQ和2 TT-2BBTD的固有AIE性质，但2 TT-DPTDQ和2 TTBBTD分别明确显示了ACQ特征。
由于其优异的性质，2 TT-2BBTD纳米粒被选择用于进一步的生物物理研究和生物应用。维斯-NIR吸收和PL光谱显示，2 TT-2BBTD NP分别在799和1065 nm处显示出最大吸收和发射。值得注意的是，观察到2 TT-2BBTD NP的光谱尾部延伸至1400 nm，由于NIR-II发射的深组织穿透而为体内应用提供了优越性。此外，评价了2 TT-2BBTD NP的ROS产生和光热转化能力。沿着连续激光照射，在2 TT-2BBTD NP的存在下，二氯荧光素（DCFH）在525 nm处的PL信号逐渐增强，而对于单独的DCFH溶液，监测到荧光强度的可忽略不计的升高。在激光暴露9分钟后，DCFH的荧光强度比初始值高近10倍，这表明2 TT-2BBTD NP的有利的ROS产生能力。为了进一步区分ROS种类，分别使用9，10-蒽二基双（亚甲基）-二丙二酸（ABDA）、羟苯基荧光素（HPF）和二氢罗丹明123（DHR 123）作为单线态氧（1O2）、羟基自由基（OH·）和超氧自由基（O2−·）探针。结果表明，2 TT-2BBTD NP易于通过I型途径产生O2−·。2 TT-2BBTD的O2 −·生成也通过电子自旋共振测量得到证实。同时，通过使用DCFH也证实了2 TT-BBTD NP产生ROS的能力较差，这可以通过聚集态的主要非辐射衰变（ACQ效应）和与2 TT-2BBTD相比较低的ε值来解释。此外，证实了2 TT 2BBTD NP具有NP浓度和激光功率密度依赖性温度升高的特性。这些结果表明，可以容易地操纵来自2 TT-2BBTD NP的热生成。值得注意的是，2 TT-2BBTD NP在水溶液中的温度在66 °C下达到平台，浓度为50 μM，在808 nm激光照射（0.8 W/cm 2）下持续8分钟，证明了相当大的光热转换性能。在808 nm激光照射下连续五次加热-冷却过程循环后，2 TT-2BBTD NP也保留了出色且未改变的光热产生能力。与此形成鲜明对比的是，ICG的光热稳定性表现较差，在相同条件下下降了近50%。此外，在连续808 nm激光照射下，2 TT-2BBTD NP的光稳定性也远上级ICG。随后，测定2 TT-2BBTD NP的光热转换效率（PCE）为41.7%。如所预期的，在相同的情况下，2 TT-2BBTD NP显示出上级2 TT-BBTD NP的产热能力。这可归因于在1A系统的分子骨架中引入了另一个受体，由于二面角变化对总λ的贡献增加，这可能导致强烈的分子内扭转运动。
体外实验
受2 TT-2BBTD纳米颗粒在多模式光疗诊断学中的巨大潜力的鼓舞，我们随后评估了细胞水平上的协同光疗功效。在此之前，我们通过使用3T3、HUVEC和LO2细胞作为代表性实例来评估2 TT-2BBTD NP对正常细胞的生物相容性。即使在50 μM的分子浓度下，在这三种细胞系中仍观察到超过95%的细胞活力，因此表明对健康组织具有良好的生物安全性。然后，使用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）进行成像，以研究细胞内摄取行为。为了易于观察，制备异硫氰酸荧光素（FITC）标记的2 TT 2BBTD NP，缩写为FITC-2 TT-2BBTD NP。监测到FITC-2 TT-2BBTD NP和LysoTracker Red之间的荧光信号的明显共定位，表明2 TT 2BBTD NP通过溶酶体介导的内吞途径进入4 T1细胞。此外，证明了网格蛋白介导的能量依赖性内吞途径。接下来，进行CCK-8测定以评价2 TT-2BBTD NP的体外杀肿瘤作用。显然，在黑暗条件下，即使在高浓度的2 TT-2BBTD NPs下也检测到对4 T1癌细胞的可忽略的毒性，表明制备了其2BBTD NPs，缩写为FITC-2 TT-2BBTD NPs。监测到FITC-2 TT-2BBTD NP和LysoTracker Red之间的荧光信号的明显共定位，表明2 TT 2BBTD NP通过溶酶体介导的内吞途径进入4 T1细胞。此外，证明了网格蛋白介导的能量依赖性内吞途径。接下来，进行CCK-8测定以评价2 TT-2BBTD NP的体外杀肿瘤作用。显然，在黑暗条件下，即使在高浓度的2 TT-2BBTD NPs下，也检测到对4 T1癌细胞的可忽略的毒性，再次揭示了其所需的生物相容性。在能量密度为180 J/cm 2的NIR激光照射（808 nm，0.6 W/cm2）下，当染料浓度低于10 μM时，仍能检测到超过70%的细胞活力，而当染料浓度增加到50 μM时，几乎所有的4 T1细胞都失活。此外，基于2 TT-2BBTD，确定2 TT-2BBTD NP对4 T1细胞的半数最大抑制浓度（IC 50）为13.6 μM，证明其在激光照射下具有可接受的细胞杀伤活性。为了进一步区分ROS和热在2 TT-2BBTD NP的光触发细胞毒性中的作用，分别施加维生素C（Vc）和冰作为ROS清除剂和热抑制剂。正如预期的，2 TT 2BBTD NP+激光组分别比使用冰组（仅光动力疗法（PDT））或添加Vc组（仅光热疗法（PTT））表现出更显著的细胞损伤，表明PDT和PTT共同促成了2 TT 2BBTD NP的光细胞毒性。通过使用荧光素二乙酸酯（FDA）和碘化丙啶（PI）的共染色方法进一步验证2 TT-2BBTD NP的光疗效果，其中绿色和红色荧光分别负责活细胞和死细胞。染色结果显示，在PBS、PBS +激光（L）和2 TT 2BBTD NP（黑暗条件）的组中获得了强的绿色荧光信号，而几乎所有负载2 TT 2BBTD NP的4 T1细胞在激光照射后均表现出细胞死亡。此外，还通过采用Annexin V-FITC检测分析进行流式细胞术分析，以阐明细胞的死亡机制。在用2 TT-2BBTD NP加激光照射（2 TT-2BBTD NP + L）处理后，56.0%的4 T1细胞参与细胞凋亡途径，并且20.4%的癌细胞与坏死相关。此外，Caspase-3、裂解的Caspase-3和p-Bcl-2的凋亡相关标志物以及RIP 3和pMLKL的坏死相关标志物的过表达再次证实了由2 TT-2BBTD NP的光毒性诱导的4 T1细胞的凋亡和坏死。对照组未见明显凋亡或坏死。综上所述，2 TT-2BBTD NP的操作激光功率密度（808 nm，0.6 W/cm 2）的不可察觉的副作用、突出的生物相容性和期望的光诱导细胞杀伤能力是无可争议的。
活体NIR-II荧光成像和光治疗诊断
考虑到2 TT-2BBTD纳米粒的优异生物物理性能，首先评价了纳米粒用于体内近红外-II血管造影的性能。在静脉内注射2 TT-2BBTD NP后，小鼠全身的血管结构可以在1300 nm长通（LP）滤光器下可视化。为了进一步研究和优化2 TT 2BBTD NP的成像质量，在LP滤波器的不同波长下对小鼠后肢中的血管进行成像。正如预期的那样，沿着LP滤波器的范围扩展到1350 nm，成像清晰度逐渐提高，从而提供3.74的最高信号背景比和0.29 mm的最小半峰全宽（FWHM）。随后，小鼠的背侧体也在1350 nm LP滤光片下清晰地勾勒出轮廓。此外，在施用2 TT-2BBTD NP后，也可以在小鼠的淋巴结中检测到明亮的NIR-II荧光信号。这些结果说明了2 TT-2BBTD NP的有效体内NIR-II成像能力。
然后，受证实的体外杀细胞功效和体内NIR-II成像能力的启发，基于原位4 T1乳腺肿瘤小鼠模型研究了2 TT-2BBTD NP的多模式成像引导光疗性能。首先，估计NIR-II FLI和2 TT-2BBTD NP在肿瘤部位中的积累能力。在注射2 TT-2BBTD NP之前，小鼠在使用1000 nm的LP滤光片时表现出极其微弱的自体荧光干扰，这可以提供最小的背景信号。在静脉内注射2 TT-2BBTD NP后，随着时间的推移，肿瘤区域中的荧光信号逐渐出现并增加，表明期望的肿瘤部位积累能力。特别是，荧光强度在注射后12小时达到最大值，随后由于代谢而变得更弱。为了定量分析注射24小时后2 TT-2BBTD NP的生物分布，分离肿瘤组织和主要器官。确认在肿瘤区域中发现明显的荧光信号，同时还观察到肝脏和脾脏中的荧光发射。与FLI的结果一致，光声信号也在尾静脉注射后12 h呈现最大水平，并维持24 h。FLI与光声成像（派）的协同作用无疑将成为肿瘤可视化和诊断的有力武器。考虑到2 TT-2BBTD NP具有相当大的产热能力，在静脉内施用NP 12小时后，通过使用808 nm激光（0.6 W/cm 2）作为NIR照射源进行体内光热成像（PTI）实验。根据图中所示的红外热图像，仅在照射的2分钟内记录到肿瘤部位中从32.8 °C到62.3 °C的快速温度增量，并且在照射4分钟后观察到约65.5 °C的温度平台。相比之下，盐水处理的小鼠在相同情况下显示可忽略的温度升高，再次证明了2 TT-2BBTD NP的可靠光热转换性能。总的来说，这些结果强烈表明，具有NIR-II FLI、派和PTI功能的2 TT 2BBTD NP将是用于精确癌症治疗的令人印象深刻的诊断剂。
随后，通过将原位4 T1乳腺肿瘤（≤ 100 mm 3）荷瘤小鼠随机分成四组来评估2 TT-2BBTD NP的体内抗肿瘤功效。在仅单次静脉内注射NP和在注射后12小时以360 J/cm 2（808 nm，0.6 W/cm 2，10 min）的能量密度进行激光暴露后，在2 TT-2BBTD NP加激光照射的光疗组中，实体瘤的生长被彻底抑制，并且肿瘤在第3天几乎被消除。治疗15天后，实现了完全肿瘤根除和未检测到的复发，其中治疗的小鼠仅留下疤痕。其他三个组（盐水、盐水加激光照射和单独的2 TT-2BBTD NP）中的肿瘤体积快速生长，并且对肿瘤生长没有抑制作用。另一方面，还通过肿瘤切片的组织学和免疫组织化学分析来验证2 TT-2BBTD纳米粒的体内治疗机制。苏木精和伊红（H&E）测定显示，在2 TT-2BBTD NP加激光照射的治疗组中证实了肿瘤组织的广泛破坏。与此相反，在对照组中，肿瘤细胞仍然保持活跃和密集的排列。TUNEL染色证实PDT + PTT处理的4 T1细胞出现严重的凋亡或坏死。同时，在用2 TT-2BBTD NP加激光照射处理后，根据CD 31和Ki 67染色进一步证实了肿瘤区域的血管形成抑制和细胞增殖抑制。这些结果有力地表明，协同PDT和PTT可以提供2 TT-2BBTD NP在体内的令人兴奋的治疗效率。此外，系统地评价了2 TT-2BBTD NP的体内生物安全性。在整个治疗过程中，在这四个组中观察到可忽略的体重减轻沿着相似的生长趋势。在第15天完成各种处理后，处死小鼠并进行分析。主要器官的H&E染色结果显示，对照组中的心脏存活。TUNEL染色证实PDT + PTT处理的4 T1细胞出现严重的凋亡或坏死。同时，在用2 TT-2BBTD NP加激光照射处理后，根据CD 31和Ki 67染色进一步证实了肿瘤区域的血管形成抑制和细胞增殖抑制。这些结果有力地表明，协同PDT和PTT可以提供2 TT-2BBTD NP在体内的令人兴奋的治疗效率。
此外，系统地评价了2 TT-2BBTD NP的体内生物安全性。在整个治疗过程中，在这四个组中观察到可忽略的体重减轻沿着相似的生长趋势。在第15天完成各种处理后，处死小鼠并进行分析。主要器官的H&E染色结果显示，心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏没有病理异常或炎性病变。与其他对照组中严重异常的常规血液指标相比，2 TT-2BBTD NP加激光照射组中小鼠的所有测量参数均属于正常范围。此外，肝、肾功能指标的血生化检测结果在这四组中分别具有可比性，未观察到显著的统计学差异。令人高兴的是，在将2 TT-2BBTD NP静脉内注射到健康小鼠中21天或延长30天后，发现常规血液指标和肝/肾功能标志物仍然在正常范围内，并且与对照组相比分别没有显示出显著的改变。总之，上述结果表明，受体工程和“更多”策略的组合可以提供用于癌症消除的多功能光疗诊断系统，同时具有理想的生物相容性和生物安全性。
最后，据我们所知，目前AIEgens的主要设计方法包括扭曲供体、供体-π桥或受体-π桥部分，而扭曲受体片段的尝试尚未探索。9，11，17，18，35，38尽管利用这些分子设计策略已经取得了重大进展，但所得NIR AIEgens似乎在低ε、不足的AIE活性和/或不令人满意的多模态光治疗诊断性能方面妥协。为了进一步说明扭曲双受体策略在构建NIR AIEgens中优于先前设计策略的优点，表S5中给出了全面比较。
结论
本工作基于受体工程的策略，巧妙地设计合成了四对单受体（1A体系）和双受体（2A体系）发光体。其中，吸收和发射波长的红移是通过调节受体的吸电子能力来实现的，吸电子能力是由显著降低的LUMO能级触发的。由于TICT效应的逐渐增强和平面π共轭结构的存在，这些化合物在1A体系中的性质由AIE向ACQ转变。而2A系统则表现出ACQ向AIE的转化，其中畸变的双受体结构和RIM机制起着关键作用。此外，更亲电和扭曲的双受体片段可以赋予荧光团具有上级的AIE效应。这种明显的区别无疑表明了扭曲的双受体策略在促进AIE属性方面的有效性。值得注意的是，与IA系统中的对应物相比，2A系统中具有多一个受体的荧光团都表现出明显更高的ε。2 TT-2BBTD具有最好的AIE特性、最高的ε和令人满意的NIR-II发射。此外，2 TT-2BBTD纳米颗粒被证明显示出有利的ROS产生和可观的光热转换能力。因此，成功实现了用于根除原位乳腺肿瘤的三模式NIR-II FLI/PAI/PTI引导的PDT和PTT。毫无疑问，定制D-A-D型荧光团中双受体部分的亲电性和二面角可以提供一种稳健的方法来改善ε，吸收/发射最大值，AIE活性以及光驱动的ROS和产热能力。通过采用这种扭曲的双受体策略的独特范例，预计一系列新型和高性能的多功能光治疗诊断剂将用于有效的生物成像和癌症治疗。
参考文献
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