华东理工大学教授马骧团队发展了一种简便、高效的超分子组装新方法，为实现纯有机小分子在水相的红色/近红外长波长延迟发光提供了新思路，拓展了超分子组装在光功能材料中的应用。11月12日，相关研究成果发表于《美国化学会志》。
具有红色/近红外长波长延迟发光的纯有机水相材料在生物成像、传感和治疗等领域应用前景广阔，其长寿命特性有助于通过时间分辨成像技术有效消除生物组织自发荧光干扰，提升成像信噪比。然而，水溶液中剧烈的分子运动、溶解氧对三重态激子的淬灭作用，以及“能隙定律”的制约，在水相中实现高效红色/近红外延迟发光仍面临巨大挑战。
针对以上问题，研究团队利用大环主体葫芦[8]脲（CB[8]）的自分类组装策略，构筑了一种独特的“头对尾”式四元复合物。该策略仅需通过简单的超分子组装，便可使原本不发光的小分子客体BrMe，在水溶液中发射出红色热活化延迟荧光与近红外磷光。该复合物的独特结构不仅有效抑制了客体分子自身的分子内扭曲电荷转移，还促进了客体分子间的空间电荷转移，为产生红色/近红外延迟发光提供了关键路径。
进一步地，研究团队将BrMe-CB[8]复合物与纳米粘土共组装，构建了超分子水凝胶，该凝胶表现出显著增强的延迟发光性能。细胞成像实验表明，该组装体能够精准靶向溶酶体，并在时间分辨成像中展现出显著提高的信噪比，凸显了其在生物成像中的应用潜力。
相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.5c07836
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