有机染料J-聚集体由于其独特的光学性质在能源、环境和生物医学等领域具有重要的应用前景。目前已经有多种有机染料被报道可以形成J-聚集体。氮杂氟硼二吡咯 (aza-BODIPY) 具有较长的吸收波长、高的吸光度系数和优异的光稳定性被广泛研究。然而，J-聚集体的形成需要染料分子进行错位平行堆积，而具有较大π共轭结构的aza-BODIPY更倾向于通过面对面平行堆积形成H-聚集体。因此，调控有机染料的结构抑制分子间平行堆积，促进染料分子的错位平行堆积对J-聚集体的形成至关重要。

图1. 通过胶束负载BDP-NO形成具有不同抗菌模态的胶束纳米粒子 (NP-2: NO释放；NP-4:NO释放和光热协同；NP-5：光热)。

  近期，中国科学技术大学的胡进明课题组与刘世勇教授课题组、中国科大附属第一医院沈爱宗主任团队合作，将具有光响应性的一氧化氮 (NO) 释放基元N-亚硝胺与氮杂氟硼二吡咯衍生物 (BDP-NH₂) 共价连接得到一氧化氮释放氮杂氟硼二吡咯 (BDP-NO)。研究发现：N-亚硝胺的引入不仅使胶束纳米粒子具备光响应NO释放的能力，在白光的辐照下即可实现NO的光触发释放。更为重要的是，当BDP-NO负载量较高时 (10%)，N-亚硝胺基元有效抑制了BDP-NH₂分子间π-π作用，诱导BDP-NO发生J-聚集，其吸收波长也从分散状态 (~711 nm) 红移到~820 nm。除抑制形成H-聚集体外，N-亚硝胺基元的引入还淬灭了BDP-NO的荧光；因此，J-聚集体在808 nm激光下展现出了优异的光热转化能力 (PTCE = 73.6%)。通过调节BDP-NO在胶束内部的负载量可以方便地调控胶束纳米粒子的光响应功能，进而获得具有NO释放 (NP-2)、NO释放/光热协同 (NP-4) 和光热 (NP-5) 能力的胶束纳米粒子。

图2. 具有不同抗菌模态的BDP-NO负载胶束纳米粒子表征。

  体外抗菌实验结果表明：具有不同BDP-NO负载量的胶束纳米粒子表现出多模态抗菌活性，其中NO/光热协同作用对多种细菌的杀灭效果明显优于单独的NO或光热治疗。在小鼠全皮层细菌感染创伤模型中，NO/光热协同治疗组不仅可以有效杀灭感染组织的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA)，同时具有抑制伤口部位炎症细胞浸润、促进胶原蛋白沉积和组织血管新生等优势，具有比万古霉素更加优异的抗感染性能。此外，J-聚集体还表现出了优秀的光声成像能力。这项工作为开发新型J-聚集体和探索NO/光热协同治疗策略在抗菌方面的应用提供了有益参考。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202207250