王强斌研究团队近年来研究成果概览

本文来自微信公众号：X-MOLNews
王强斌研究员简介

王强斌，博士，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年基金获得者。长期从事无机半导体纳米荧光探针、新型荧光影像技术及其转化医学等方面的研究，相关研究成果荣获2017 年江苏省科学技术一等奖（第一完成人）。迄今，作为项目负责人已经完成和正在承担国家重点研发计划课题、973重大研究计划课题、国家杰出青年基金、基金委重点项目、中科院科技战略先导专项、中科院装备项目等多项。在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等杂志发表论文120余篇，参编专著4 部。研究成果被Chem. Rev., Nat. Med., Nat. Photonics 等杂志大篇幅引用和正面评价。申请专利40 余项，授权专利20 项，其中国际专利5 项。获日本化学会 Distinguished Lectureship Award、国务院政府特殊津贴、Fellow of the Royal Society of Chemistry 等荣誉，入选“万人计划”科技创新领军人才，目前担任中科院苏州纳米所副所长、中科院纳米-生物界面重点实验室主任、中国化学会理事、Nano Research、eScience、无机化学学报、物理化学学报等期刊编委。

本文简要介绍王强斌研究团队近两年的研究成果，更多信息可参考王强斌实验室网站：www.wang-lab.com 。

（一）近红外荧光探针的设计与合成
近红外二区（NIR-II ， 900-1700 nm）荧光由于活体组织对其光子的吸收和散射效应大大降低，在生物医学成像方面得到了广泛的关注。 Ag基量子点（Ag2S和Ag2Se）是典型的不含有毒性重金属元素的NIR-II荧光探针，王强斌研究团队开发的Ag2S是最具代表性的近红外II区探针之一。近年来，他们使用阳离子交换的方法，合成了铅掺杂硒化银（Pb:Ag2Se）量子点（Small,2021,17, 2006111）和银金硒（AgAuSe）合金量子点（J. Am. Chem. Soc.,2021,143, 2601-2607），实现了对Ag2Se量子点的荧光增强。其中，发射峰位于978 nm的AgAuSe量子点，其绝对PLQY高达65.3% ，为目前报道的不含毒性重金属的NIR-II量子点PLQY的记录，其荧光发射峰从820到1170 nm可调。此外，该课题组还使用连续离子吸附（SILAR）的策略，合成了Ag2Te@Ag2S核壳结构量子点，并实现了其荧光量子产率的增强和稳定性的提高。同时，这种类SILAR的构建核壳结构的策略对不同粒径的Ag2Te量子点具有普适性（Small,2020,16, 2001003）。

本文插图

图1. AgAuSe量子点的结构和光学性质表征。

（二）近红外II区荧光指导的肿瘤精准诊疗
针对肿瘤诊疗系统中常见的高背景信号、低灵敏度等问题，该课题组基于高组织穿透深度、高时空分辨率的近红外II荧光影像技术，开发了可视化的肿瘤精准诊疗体系。基于多组分协同自组装策略，针对肿瘤组织特异性微酸环境，构建了激活型近红外II荧光纳米诊疗系统（FEAD1）（Angew. Chem. Int. Ed.,2020,59, 7219-7223. 图2）：Er3+离子的引入触发了Fmoc-His与MPA-Ag2S量子点的交联（金属配位及静电作用），化疗药物阿霉素（DOX）及近红外吸收染料A1094驱动了多组分的自组装过程，最终通过多重分子间相互作用形成FEAD1 。在正常组织中，由于A1094与Ag2S量子点FRET淬灭效应FEAD1呈现“Off”状态，同时化疗药物DOX保持惰性；一旦FEAD1进入肿瘤组织，微酸环境引起Fmoc-His上咪唑基团及DOX质子化，弱化了金属配位效应及疏水作用力，触发FEAD1快速解聚，导致荧光由“Off”到“On”及药物分子快速、特异性释放。基于该方法，荧光检测信号和环境响应的药物释放同时被激活，通过荧光信号变化实现了药物在体释放动力学实时监控，为给药剂量和频次的设计和优化提供了指导。