龙亿涛教授、T. Meade 教授：光学与电化学生物成像技术进展
英国皇家化学会旗舰期刊 Chemical Science 近日发表了一期回溯专辑 Advances in Optical and Electrochemical Techniques for Biomedical Imaging，汇集了在成像领域具有高度代表性的多篇重要论文（包括 edge article 和 minireview），论文主题以光学成像和电化学成像为主。该专辑由 Chemical Science 的两位副主编龙亿涛教授（南京大学）和 Thomas J. Meade 教授 （美国西北大学）编辑整理。
副主编
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光学方法已被广泛地应用在生物学成像中。由于穿透深度高、自发荧光干扰少的特性，近红外区域 (NIR, >700 nm) 的荧光在生物医学传感方面表现优异。为了使该技术更适用于体内检测，该领域研究人员迫切需要开发出高选择性和高灵敏度的新型生物相容性荧光探针。这一需求推动了各种分子设计新策略的发展。例如，有研究人员设计了一种小分子的 NIR 荧光探针 ACy7，用于小鼠大脑中臭氧分子的原位可视化；该探针结合了 Cy7 样分子作为荧光团的前体，并以 3-丁烯基作为识别基团。
通讯作者：唐波（山东师范大学）
Chem. Sci., 2019, 10, 2805-2810
http://dx.doi.org/10.1039/C8SC04891F
可以利用聚集诱导发光 (AIE) 的原理，通过水溶性的近红外 (NIR) 发射荧光分子对细胞质膜进行特异性的成像。这种荧光“照亮”探针需要的染色时间短（秒级）且过程中无需洗脱。
通讯作者：胡祥龙（华南师范大学）、唐本忠（香港科技大学）
Chem. Sci., 2018, 9, 3685-3693
http://dx.doi.org/10.1039/C7SC04963C
此外，还开发出一种荧光团-肽共轭物，用于“透明”近红外 II 区 (NIR-II) 窗口内的肿瘤成像，其肾脏排泄速度快、非靶标组织暴露低。
通讯作者：朱守俊（美国 NIH，现吉林大学）、梁永晔（南方科技大学）、陈小元（美国 NIH）
Chem. Sci., 2019, 10, 326-332
http://dx.doi.org/10.1039/C8SC03751E
同时，通过使用多种病理模型，设计出一种半导体聚合物纳米颗粒，用于 NIR-II 图像有效引导的肿瘤手术。
通讯作者：范曲立（ 南京邮电大学）、喻爱喜（武汉大学中南医院）、程震（斯坦福大学）
Chem. Sci., 2018, 9, 3105-3110
http://dx.doi.org/10.1039/C8SC00206A
我们很高兴能看到机器学习参与预测材料性能的工作，而机器学习也可能助力新型荧光分子的设计。
通讯作者：张睿智（中国西北大学）
Chem. Sci., 2018, 9, 8426-8432
http://dx.doi.org/10.1039/C8SC02648C
另外，还开发出了用于感测和成像的高灵敏度光学新方法。例如，下文报道了一种独特的手持式表面增强空间偏移共振拉曼光谱技术 (SESORRS)。利用该技术，能够在更大的亚表面水平上产生增强的拉曼信号，用于非侵入的癌性肿瘤检测。
通讯作者：Karen Faulds（思克莱德大学）
Chem. Sci., 2018, 9, 3788-3792
http://dx.doi.org/10.1039/C8SC00994E
以完整器官的 3D 化学成像为目标，将 X 射线断层扫描及后续的数据分析相结合，从而建立起高通量的红外显微镜方法。
通讯作者：Cyril Petibois（波尔多大学）
Chem. Sci., 2018, 9, 189-198
http://dx.doi.org/10.1039/C7SC03306K
与荧光成像相比，光声成像已被证明是一种能够以更高的空间分辨率进行深度穿透的新型传感方法；有研究人员采用文库筛选的方法对可用于多光谱光声层成像 (MSOT) 的染料分子进行了鉴别与评价。
通讯作者：Thomas Reiner（美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心／威尔康奈尔医学院）
Chem. Sci., 2018, 9, 5646-5657
http://dx.doi.org/10.1039/C8SC01706A
在关于对映体的研究中，偏振 X 射线是研究单晶手性和对称性的一种初始方法。下文提出了一种基于阴离子交换策略的灵活技术，用于一条拓展金属原子链 (extended metal atom chain, EMAC) 的对映异构体拆分。
通讯作者：Philippe Sainctavit（法国巴黎矿物学、材料物理与宇宙化学研究所）、Elizabeth A. Hillard（法国国家科学研究中心／波尔多大学）
Chem. Sci., 2018, 9, 1136-1143
http://dx.doi.org/10.1039/C7SC04131D
各种电化学显微镜技术的发展对电化学的推动作用非常显著，进而增进了我们对单实体的基本理解。根据下文的报道，在带有光-电化学转换的暗视野显微镜上成功实现了单个纳米颗粒的电化学阻抗谱显像。
通讯作者：王伟（南京大学）
Chem. Sci., 2018,9, 4424-4429
http://dx.doi.org/10.1039/C8SC00983J
同样，可以通过电化学发光 (ECL) 显微镜对二维材料的电催化活性进行直接成像。
通讯作者：Cong-Hui Xu、徐静娟（南京大学）
Chem. Sci., 2019, 10, 4141-4147
http://dx.doi.org/10.1039/C9SC00889F
电化学发光 (ECL) 显微镜可以促进对单个 ECL 纳米发射体的成像和电化学碰撞行为的研究
通讯作者：陈子轩、朱俊杰（南京大学）
Chem. Sci., 2018, 9, 6167-6175http://dx.doi.org/10.1039/C8SC02251H
随着新型 ECL 发射器的设计吸引了越来越多的关注，有研究人员开发出一种新型的近红外聚集诱导增强的 ECL 发射器，其具有很高的 ECL 效率和出色的生物相容性。
通讯作者：柴雅琴、袁若（西南大学）
Chem. Sci., 2019, 10, 4497-4501
http://dx.doi.org/10.1039/C9SC00084D
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Chemical Science
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Associate editors
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