近日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》在線(xiàn)發(fā)表我校化材學(xué)院吳華悅教授課題組黃小波教授和雷云祥博士在有機(jī)摻雜室溫磷光方面的研究論文“Guest-Host Doped Strategy for Constructing Ultralong-lifetime Near-infrared Organic Phosphorescence Materials for Bioimaging” (構(gòu)建超長(zhǎng)壽命的近紅外生物成像有機(jī)磷光材料的主客體摻雜策略)。https://www-nature-com-s.webvpn.wzu.edu.cn/articles/s41467-021-27914-0

具有持續(xù)發(fā)射能力的有機(jī)材料的室溫磷光可以減輕環(huán)境自發(fā)光的干擾，并且有機(jī)物質(zhì)通常具有低毒性和良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，因而有機(jī)室溫磷光材料的構(gòu)建將有利于組織成像、腫瘤診斷和藥物追蹤。但迄今為止，大多數(shù)磷光材料的磷光發(fā)射波長(zhǎng)大多小于580 nm，生物組織滲透性較差，這意味著磷光體僅在生物體的淺層區(qū)域具有良好的成像效果。因此，非常有必要構(gòu)建具有較長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)的有機(jī)磷光材料。此外，受制于能隙定律，當(dāng)材料的發(fā)射波長(zhǎng)紅移時(shí)，其磷光壽命會(huì)縮短，而短壽命的磷光材料同樣不利于生物成像。因此，構(gòu)建同時(shí)具有長(zhǎng)波長(zhǎng)以及長(zhǎng)壽命的磷光材料是發(fā)光材料領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)。

吳華悅課題組的黃小波教授和雷云祥博士首次通過(guò)客體-主體摻雜策略獲得了具有長(zhǎng)波長(zhǎng)(600/657-681/732 nm)和長(zhǎng)壽命(102-324 ms)的有機(jī)室溫磷光材料?？腕w分子具有足夠的共軛性，能有效降低其最低三重態(tài)能級(jí)，并且主體分子能協(xié)助客體分子進(jìn)行激子轉(zhuǎn)移并抑制客體激子的非輻射躍遷。這些有機(jī)室溫磷光材料在生物成像中表現(xiàn)出良好的組織穿透性。得益于長(zhǎng)壽命和長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射磷光材料的特性，成功實(shí)現(xiàn)了信噪比高達(dá)43的活體小鼠腫瘤成像。這項(xiàng)工作為構(gòu)建同時(shí)具有長(zhǎng)波長(zhǎng)和長(zhǎng)壽命的有機(jī)室溫磷光材料提供了實(shí)用的解決方案。

該項(xiàng)工作溫州大學(xué)為第一通訊單位，溫州大學(xué)碩士研究生蕭福明和南開(kāi)大學(xué)博士生高鶴麒為共同第一作者，溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院雷云祥博士、黃小波教授和南開(kāi)大學(xué)丁丹教授為通訊作者。