南京林业大学蔡旭敏副教授和香港中文大学（深圳）唐本忠院士、赵征教授合作，将天然受体香豆素定向转化为具有红色发光的生物基聚集诱导发光（BioAIE）分子并应用于寿命成像。相关成果以“Natural Acceptor of Coumarin-Isomerized Red-Emissive BioAIEgen for Monitoring Cu²⁺ Concentration in Live Cells via FLIM”为题发表于《Advanced Science》。

图2. 香豆素天然受体异构化制备红色发射BioAIEgen，通过FLIM用于监测活细胞中的Cu²⁺浓度

  香豆素是一种常见的天然产物，其微弱的蓝紫色荧光不适用于实际应用。但其内酯结构被认为是少有的天然受体，可用于构建D-π-A型红光BioAlEgen。他们通过在π桥的不同位置引入TPA，得到了具有不同CT性能的香豆素基BioAIEgen，且其水杨醛席夫碱结构可作为金属离子的结合位点，有作为探针的潜力(图3a)。

图3. (a)香豆素衍生的BioAIEgens的分子设计。(b)基于Cm-p-TPA的FLIM监测细胞线粒体自噬过程中Cu²⁺浓度变化图。与“turn on”型传感器相比，FLIM特别适合“turn off”型传感器

图4. Cm-o-TPA和Cm-p-TPA在纯THF溶液、不同水含量(f_w)的THF/H₂O混合物及不同极性溶剂中的光物理数据。 

  论文题目：Natural Acceptor of Coumarin-Isomerized Red-Emissive BioAIEgen for Monitoring Cu²⁺ Concentration in Live Cells via FLIM

  论文作者：Xu-Min Cai,* Shouji Li, Wen-Jin Wang, Yuting Lin, Weiren Zhong, Yalan Yang, Fritz E. Kühn, Ying Li, Zheng Zhao,* and Ben Zhong Tang*

  DOI: 10.1002/advs.202307078

  原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202307078

作者简介

蔡旭敏，南京林业大学副教授，江苏省“双创博士”，国家“双一流”专业“林产化工”系副主任，于南京大学和慕尼黑工业大学获硕士和博士学位。与“聚集诱导发光”创始人唐本忠院士团队长期合作，主要从事生物质定向转化高附加值BioAIE材料的跨学科研究。近3年内以通讯/第一作者发表代表性SCI论文: Nature Communications, National Science Review, Advanced Science, Aggregate等。任《生物质化学工程》期刊的青年编委。课题组链接：https://www.x-mol.com/groups/cai_xumin

唐本忠教授1982年获华南理工大学学士学位，1985年、1988年先后获日本京都大学硕士、博士学位。曾在多伦多大学从事博士后研究、日本NEOS公司中央研究所任高级研究员。1994–2021年在香港科技大学工作。2009年、2017年、2020年先后当选中国科学院院士、亚太材料科学院院士、发展中国家科学院院士。2021年加入香港中文大学（深圳）担任理工学院院长、校长学勤讲座教授。主要从事高分子化学和先进功能材料研究。在聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission, AIE）这一化学和材料前沿领域取得了原创性成果，是AIE概念的提出者和AIE研究的引领者。已发表学术论文2,000多篇，总引用超180,000次，h因子为187。在学术会议上作了500多场邀请报告，拥有100多项授权专利。现任德国Wiley出版社发行的Aggregate《聚集体》杂志主编以及20多家国际科学杂志顾问、编委或客座编辑等。2014年至今连续当选全球材料和化学双领域“高被引科学家”。2007年获Croucher基金会高级研究员奖，2012年获美国化学会高分子材料科学与工程分会MACRO讲座奖，2014年获伊朗国家科技部颁发的Khwarizmi国际奖，2015年获广州市荣誉市民称号，2017年获国家自然科学一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖，2021年获Nano Today国际科学奖，2023年获生物材料全球影响力奖。

赵征，香港中文大学（深圳）理工学院助理教授，校长青年学者，国家海外高层次青年人才、中国人体健康科技促进会临床微生物与感染精准专业委员会常务委员，中国抗癌协会医工整合专业委员会委员、中国感光学会光学传感与诊疗专委会委员、深圳市分子聚集体功能材料重点实验室副主任，港中深第二附属医院AIE临床转化中心执行副主任，香港中文大学（深圳）材料科学与工程研究生项目主任。获首届中国化学会朱道本有机固体青年创新奖、Materials Chemistry Frontiers新锐科学家、Journal of Materials Chemistry B新锐科学家等荣誉称号，2022-2023连续入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单。赵征教授于中国科学院上海有机化学研究所取得博士学位，后赴香港科技大学化学系进行博士后研究，2021年加入香港中文大学（深圳）理工学院开展研究工作。当前的研究兴趣包括新型聚集体光功能材料、聚集体光敏剂及其应用、近红外二区材料及其应用。已在Natl. Sci. Rev、 Nat. Commun、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Matter、ACS Central Science.、Adv. Mater等国际顶级期刊发表论文90余篇，包括13篇ESI高被引论文，论文总计被引用7800余次，H-index为48。目前兼任科学出版社聚集诱导发光系列丛书编委，Aggregate期刊顾问编委，National Science Review期刊青年编委，Smart Molecules期刊青年青年编委，Chinese Chemical Letters 期刊青年编委，集成技术期刊青年编委，National Science Review客座编辑，Biomaterials期刊客座编辑等。