智能响应，精准点亮：酶响应的聚集诱导发光材料在生物医学中的诊疗新策略

摘要

随着精准医学的发展,对疾病实现高特异性、高灵敏度的原位成像与靶向治疗提出了迫切需求.传统荧光探针易受聚集诱导发光猝灭效应限制,且常存在背景信号高、光稳定性差、特异性不足等问题.聚集诱导发光材料因其单分子发光“熄灭”,聚集体发光“点亮”的独特优势,为构建性质优异的生物荧光探针提供了新思路.酶作为疾病过程的关键生物标志物,生物酶促反应具有底物专一、高效等特性,是聚集诱导发光材料在病灶部位实现可控响应、荧光精准点亮与信号放大的理想触发机制.本文综合评述了酶响应的聚集诱导发光材料在生物医学中的诊疗新策略这一前沿交叉领域的最新研究进展.根据酶响应后聚集体形成的物理化学本质与结构特征,系统梳理了三类分子设计策略,重点阐述了其设计原理、响应机制及其在各类重大疾病诊疗,包括肿瘤成像与术中导航、细菌与病毒感染诊疗、神经退行性疾病诊断以及诊疗一体化等方面取得的显著成果.酶响应的聚集诱导发光材料通过实现信号的可控“关-开”转换与靶向放大,在提升成像信噪比、治疗精准性和实现诊疗协同方面展现出巨大潜力.最后,对该领域当前面临的挑战进行了剖析,并对未来发展趋势,特别是与人工智能相结合的设计新范式进行了展望.

关键词

聚集诱导发光 / 酶响应荧光探针 / 聚集体结构-性质调控 / 靶向性的疾病诊断与治疗