西安pg電子官方生物團隊設(shè)計并制備AIE熒光分子BTF。該AIE分子結(jié)構(gòu)簡單、合成簡便，具有**的AIE特性、高的固態(tài)熒光量子產(chǎn)率（42.6%）和深紅/近紅外（FR/NIR）熒光。合成的BTF分子能夠通過納米沉淀的方法，制備成AIE點。AIE點具有良好的生物相容性、大的Stokes位移、高的光穩(wěn)定性和大的三光子吸收截面。BTF點作為**的三光子熒光探針，可以對活體小鼠顱骨下血管進行三光子熒光成像。這是使用AIE點作為三光子熒光探針實現(xiàn)對完整顱骨下腦血栓過程的高穿透和高分辨的觀測。

研究者設(shè)計的AIE染料BTF，它結(jié)構(gòu)中有強電子供體三苯胺（TPA）、叔丁基（t-Bu）基團和電子受體富馬腈（FN）。BTF具有**的供體-受體（D-A）結(jié)構(gòu)，使分子具有FR/NIR發(fā)射和**的多光子吸收的能力。BTF可以溶解于常見有機溶劑中，但不溶于水。BTF在純THF中發(fā)出微弱的熒光。當在BTF的THF溶液中加入少量水（fw≤50%）時，因為**的扭曲分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（TICT）效應(yīng)，BTF的發(fā)射紅移，強度減弱。隨著水含量的進一步增加（fw≥60%），BTF分子由于疏水作用而形成納米聚集體，緩解了TICT效應(yīng)，使AIE效應(yīng)成為主導(dǎo)因素，導(dǎo)致BTF溶液的熒光強度增加。當溶液中fw = 90%時，光譜強度達到較大值，是純THF溶液的5倍。因此，BTF是具有AIE特征的分子。

圖1. A）雙親性聚合物F127包覆BTF分子形成BTF點的制備過程示意圖。B）單光子熒光、三光子熒光和三次諧波產(chǎn)生過程示意圖。C）1550 nm飛秒激光激發(fā)下BTF點的水相分散液的三光子熒光和三次諧波光譜。插圖：毛細管內(nèi)BTF點水中分散液的三次諧波和三光子熒光成像圖。D）1550 nm飛秒激光激發(fā)下BTF點熒光強度和功率的依賴關(guān)系。E）1550 nm飛秒激光連續(xù)照射下不同時間點內(nèi)的三光子熒光強度變化情況。

為了提高BTF分子在水中的分散性，使用雙親性聚合物F-127包覆形成BTF點（圖1A），聚集態(tài)量子產(chǎn)率為36.1%。BTF點在1550 nm飛秒（fs）激光激發(fā)下能夠激發(fā)出大約在650 nm處的三光子熒光和峰位在517 nm三次諧波信號（圖1B、C）。值得注意的是，三光子熒光信號比三次諧波信號強，波長更長，更有利于體內(nèi)深層組織成像（圖1B）。通過測試，BTF的三光子吸收截面為2.56×10-79cm6s2。以1550 nm的激光連續(xù)照射40分鐘, BTF點在磷酸鹽緩沖液和水中的3PF強度保持在初始強度的90%以上（圖1E），這種良好的光穩(wěn)定性使得長時間的生物成像成為可能。