华南理工大学材料科学与工程学院及发光材料与器件国家重点实验室吴水珠教授团队设计并制备了两种基于小分子聚集体的纳米光学传感器，可分别在药物性肝损伤或肿瘤转移的生物标志物的作用下产生荧光和超声信号，从而实现了在特定小鼠模型中对药物性肝损伤和早期肿瘤转移的非侵入性的诊断。近日，该成果以“Activatable probes for diagnosing and positioning liver injury and metastatic tumors by multispectral optoacoustic tomography”为题，发表在国际著名期刊Nature Communications杂志上。该论文的第一作者是武英龙博士，通讯作者是曾钫教授和吴水珠教授，华南理工大学为论文的唯一完成单位。该研究得到了多个国家自然科学基金特别是分子聚集发光基础科学中心项目的资助。

　　一些治疗性药物在不当使用的情况下会对肝脏造成严重损伤，不仅危及人类健康，也导致了一些药物从市场撤回；另外，一些肿瘤在转移的早期也难以被及时发现。吴水珠教授团队以光学成像的方法，对上述问题进行了尝试性探讨，构筑了以氧杂蒽为基本架构的两种可激活式近红外生色团，并将对肝损伤与肿瘤转移标志物具有灵敏响应的基元分别引入生色团中，获得了“推-拉电子”型发光分子，并将它们分别在水相中形成了稳定的基于小分子聚集体的纳米光学传感器。传感器1可在肝损伤标志物的激活下，产生强烈的近红外荧光和超声信号，实现了对肝损伤的检测与双模式成像。

　　另一方面，传感器2可由一种肿瘤转移标志物激活，对肿瘤在腹腔内转移和经淋巴系统在后肢的前哨淋巴结的转移进行了检测和成像。此外，通过采用多光谱断层扫描技术，对肝损伤、肿瘤转移实现了精确定位，还对肝损伤修复过程和抑制肿瘤转移的过程进行了实时跟踪成像。

　　据介绍，本研究结果可望为肝损伤等疾病提供一种便捷和可实时精确定位的非侵入式检测诊断方法。（图文/材料科学与工程学院 编辑/王云昀）

附：团队介绍

　　吴水珠教授团队主要从事功能高分子材料尤其是光学功能材料的设计、制备及其光物理行为和光化学性质的探讨。合理利用各种识别机制，发展了有毒有害物质的实时、便携和快速检测体系；利用聚集体发光材料的聚集-解聚集转变过程中的电子效应变化与激发态能量耗散形式或程度的变化，结合不同光物理机制，构建多模式传感新方法及诊疗一体体系。并探索上述材料在环境监测、食品安全监控、生物检测及成像、疾病诊断与治疗等方面的应用。先后承担国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金面上项目、教育部新世纪优秀人才支持计划项目、省市科技计划项目以及企业委托开发项目等研究课题。相关成果在Nature Communications, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater., Biomaterials等国际著名刊物上发表论文130余篇。