荧光寿命成像新探针：近红外三光子显微镜在活体深组织中的应用

本文主要探讨了一种用于活体体内三光子荧光寿命显微成像的聚合诱导发光（Aggregation-induced emission，AIE）材料。在生物组织中，与可见光相比，近红外（Near-Infrared，NIR）光具有更深的穿透深度，这对于在深层组织中获得高对比度的成像至关重要。然而，传统的基于强度的三光子荧光成像（Three-Photon Fluorescence Microscopy，3PFM）可能无法充分展示弱的三光子荧光信号，因为荧光强度对激发激光的强度较为敏感。 AIE材料的独特性在于，它们的荧光发射特性能够在聚集状态下增强，即使在低光照条件下也能展现出较强的荧光。这种现象使得AIE材料成为3PFM的理想选择，因为它们能够在NIR光的激发下，即使在深处也能产生稳定的、强度较高的荧光信号，从而提高图像的质量和信噪比。此外，与常规荧光强度测量不同，荧光寿命是某些探针的一种内在特性，它对于激发光源的强度变化相对不敏感，因此能够提供更可靠的信息，如分子结构和环境条件的洞察。 文章作者华为·尼、志聪·徐、东宇·李、明·陈、本忠·唐和俊谦·钱，分别来自浙江大学现代光学仪器国家重点实验室、广州华南理工大学化学与材料科学学院、香港科技大学分子神经科学国家工程研究中心等多个机构。他们在研究中设计并制备了这种新型AIE材料，旨在提升活体体内3PFM的成像性能，为深入研究生物组织的结构和动态过程提供了新的工具。 这项研究于2019年4月28日接收，7月3日被接受，并于8月7日发表。通过结合AIE材料的优势和3PFM的深度穿透能力，研究人员期望开发出一种能够在生物体内实现高分辨率、高对比度且穿透力强的成像技术，这对于临床诊断和生物医学研究具有重要的应用前景。该研究为解决生物组织深处的荧光成像挑战，特别是在医疗领域中的活体生物标本观察，开辟了新的途径。