癌症是影响人类健康的常见病和多发病之一，对癌症的早期诊断、高效治疗以及疗效评价一直都是癌症研究的难点和热点。值得注意的是，癌症诊疗的上述过程均需要高效的可视化成像技术。目前，临床上已经有多种成像手段，如X射线计算机断层扫描、磁共振成像和超声成像技术等，被广泛地应用于癌症的诊断和治疗中。虽然这几类成像技术均具有较大的穿透深度，但是也面临成像过程需使用离子源以及成像分辨率较低等问题。因此，开发新型可视化成像技术和体系，对于提高肿瘤诊断的精确性而言至关重要。近红外二区荧光成像 (NIR-II, 1000-1700 nm) 具有优异的成像灵敏度、较低的组织背景干扰和高的时间分辨率等优点，可实现对表皮肿瘤的高灵敏成像；光声成像则具有无电离辐射和高空间分辨率等优势，可较好地实现对深层组织的高分辨成像。因此，如果能构筑一类材料同时实现NIR-II荧光和光声双模式成像，将会为癌症的早期诊断及高效诊疗提供帮助。

针对这一关键问题，西安交通大学化学学院研究人员与中国科学院深圳先进技术研究院的研究人员合作，从分子结构的设计出发，实现了分子聚集程度的有效调控，从而构筑了一种具有高效NIR-II发射特性的聚集诱导发光材料(aggregation-induced emission，AIE) 及其纳米体系。相较于商用染料，该AIE纳米材料的相对荧光量子效率可达11.1%，并且显示了优异的斯托克斯位移及良好的光学稳定性能；在此基础上，研究人员也实现了该类材料在近红外二区荧光和近红外一区光声的双模式成像应用，成功实现了其对小鼠体内脑血管、腹部血管、后肢血管的高分辨荧光成像以及4T1肿瘤的靶向成像和3D光声成像。上述工作为高亮度聚集诱导发光材料的构筑及成像应用研究提供了新思路。

近日，该研究成果以 “Tuning molecular aggregation to achieve highly bright AIE dots for NIR-II fluorescence imaging and NIR-I photoacoustic imaging” 为题发表在国际著名化学期刊Chemical Science（影响因子9.566）上。西安交通大学为该论文第一单位，博士生胥艳子为该论文的第一作者，通讯作者分别为化学学院党东锋副教授、先进技术研究院张鹏飞副研究员和化学学院孟令杰教授。该研究工作得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金和西安市重点实验室基金等项目的资助，同时也获得了分析测试中心常刚、王瑜和郝瑛老师等的大力支持。

孟令杰教授主页：http://gr.xjtu.edu.cn/web/menglingjie

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/sc/d0sc03160g