唐本忠院士团队近期在JACS/AM/ACS Nano连续取得系列进展!

科技工作者之家 07月21日

唐本忠,香港科技大学化学系教授,2009年当选中国科学院院士,2013年入选英国皇家化学会Fellow,2015年担任国家人体组织功能重建工程技术研究中心香港分中心主任,2017年起受聘为华南理工大学-香港科技大学联合研究院院长。

2016年,AIE纳米材料被Nature列为支撑即将来临的纳米光革命的四大纳米材料之一。

下面,我们主要介绍唐本忠院士团队及其合作者,最近半个月在JACS/AM/ACS Nano取得的系列新进展!

1. Adv. Mater综述:聚集诱导发光活性凝胶的制备,功能和应用

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北京理工大学黎朝研究员和香港科技大学唐本忠院士对聚集诱导发光活性凝胶的制备,功能和应用相关研究进行了综述。

本文要点:

(1)具有聚集诱导发光性能的发色团(AIEgens)在其聚集状态下会发出强烈的荧光,而它在溶液中作为离散分子的发光则可以忽略不计。作为一种具有紧凑相和自由空间的溶胀类固体,凝胶能够操纵分子内运动。具有AIE活性的凝胶也因具有独特的特性和广阔的应用前景而引起了研究者的广泛关注。

(2)作者在文中对AIE活性凝胶进行了全面的概述,详细介绍了目前所采用的制备策略,总结了AIEgens的应用和AIE凝胶的功能以及它们的结构-性质关系;此外,作者也介绍了AIE活性凝胶在不同领域中的应用;最后,作者讨论了目前该领域所面临的挑战和解决这些问题的潜在方法以及AIE活性凝胶未来的发展前景。

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Zhao Li. et al. Aggregation-Induced Emission-Active Gels: Fabrications, Functions, and Applications. Advanced Materials. 2021

DOI: 10.1002/adma.202100021

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202100021

2. ACS Nano:线粒体特异性AIE分子用于光动力杀死真菌和有效治疗角膜炎

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由于哺乳动物细胞与真菌之间具有密切的关系,因此开发有效的抗真菌药物仍然是目前亟需解决的巨大挑战之一。此外,真菌受体在分子水平上的快速突变也会导致耐药性的出现。香港科技大学唐本忠院士和复旦大学施裕新教授以亚细胞水平的细胞器线粒体作为替代靶点,通过靶向线粒体的AIE分子(AIEgens)进行光动力治疗(PDT)以对真菌进行有效杀灭。

本文要点:

(1)研究表明,具有阳离子异喹啉(IQ)基团和适当疏水性的三种AIEgens(IQTPE-2O、IQ-Cm和IQ-TPA)可以优先富集在真菌(而非哺乳动物细胞)的线粒体上。在白光照射下,这些AIEgens能够有效地产生1O2以对真菌线粒体造成不可逆的损伤,进而引发真菌死亡。

(2)实验表明,IQ-TPA对真菌的PDT效率最高,而对哺乳动物细胞的毒性则可忽略不计,因此能够实现对真菌的选择性高效杀灭。此外,实验也通过在真菌感染的兔子模型上对真菌性角膜炎进行治疗以评价该PDT策略的临床效用。结果表明,IQ-TPA的治疗效果明显优于临床使用的玫瑰红,充分证明了该PDT策略在临床治疗真菌感染方面具有广阔的应用潜力。

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Chengcheng Zhou. et al. Mitochondria-Specific Aggregation-Induced Emission Luminogens for Selective Photodynamic Killing of Fungi and Efficacious Treatment of Keratitis. ACS Nano. 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c03508

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c03508

3. JACS:共晶过程中固态分子运动的可视化和操纵

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固态分子运动(SSMM)对材料的行为和性能调控方面起着重要的作用。然而,对SSMM的研究,特别是对多组分体系的研究,却存在着诸多问题,很少有人进行研究。有鉴于此,香港科技大学的唐本忠、吉林大学的卢然等研究人员,报道了共晶过程中固态分子运动的可视化和操纵。 

本文要点

1研究人员通过与共晶工程的合作,实现了FSBO((E)-2-(4-氟苯乙烯基)苯并[d]恶唑)/TCB(1,2,4,5-四氰基苯)和PVBO((E)-2-(2-(吡啶-4-基)乙烯基)苯并[d]恶唑)/TCB双组分体系中SSMM的可视化和操纵。

2得到的黄发射F/T(FSBO/TCB)共晶显示出开启的荧光,绿发射P/T(PVBO/TCB)共晶显示出更红的发射,二者均表现出聚集诱导发射特性。

3在不同的压力和温度下,FSBO/TCB和PVBO/TCB的研磨混合物表现出不同的分子运动,其荧光信号很容易观察到。

4值得注意的是,即使没有研磨,FSBO和TCB分子也可以在一维管中移动4毫米。SSMM引起的独特发射变化能够应用于信息存储和动态防伪。

本文研究工作不仅可视化和操纵了SSMM,而且为聚合科学中的多组分研究提供了更多的见解。

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Haoran Wang, et al. Visualization and Manipulation of Solid-State Molecular Motions in Cocrystallization Processes. JACS, 2021.

DOI:10.1021/jacs.1c02594

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c02594

4. Adv. Mater综述:刺激响应型AIEgens

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香港科技大学唐本忠院士和浙江大学张浩可研究员对刺激响应型AIEgens相关研究进行了综述。

本文要点:

(1)得益于独特的优势和广阔的应用前景。AIEgens领域在近年来得到了蓬勃的发展。其中,刺激响应型AIEgens在物理化学、材料科学、生物学和医学等诸多领域都表现出了巨大的应用潜力。

(2)作者在文中以力、光、极性、温度、电、离子和pH等7种最具代表性的刺激类型为例综述了刺激响应型AIEgens的最新研究成果,并对每种类型的系统在实现各种应用时所需的刺激响应性能进行了介绍,旨在为开发下一代具有更广泛应用价值的刺激响应型发光材料提供了新的见解和指导方针。

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Jing Zhang. et al. Stimuli-Responsive AIEgens. Advanced Materials. 2021

DOI: 10.1002/adma.202008071

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202008071

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来源:纳米人

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxMDg4NDQ2MQ==&mid=2247558235&idx=1&sn=d9052a2327270a4cd0d8e587a636e476

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真菌 AIEgens

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