《AM》上海有机所张卡卡：有机余晖发射体用于可视化观察生物医学系统中的水凝胶形成！

水凝胶科学

2025-09-24 23:45 ·上海

生物医学水凝胶在众多应用领域中具有至关重要的作用，其有效性非常依赖于精准递送以及在目标部位的成功凝胶化。然而，目前能够可靠、直观地确认凝胶化过程并实现准确定位的技术仍非常有限。有鉴于此，中国科学院上海有机化学研究所张卡卡研究员和上海瑞凝生物科技有限公司Zhen Pan构建了一种有机余晖发射体，其具有小的磷光速率（kP ≈ 0.04 s−1）、小的非辐射衰减速率（knr ≈ 0.01 s−1）以及可控的氧猝灭速率（kq）。

本文要点：

（1）该有机发射体在常温液态下不会产生余晖。当水凝胶形成后，嵌入所形成的生物医学水凝胶中的有机发射体能够产生明亮且持久的余晖，其磷光寿命可延长至15.82秒。研究发现，这种由凝胶化引起的余晖具有较高的开/关对比度，可用于直观观察水凝胶的形成以及实现生物医学水凝胶的精准定位。

（2）实验结果表明，在生物医用水凝胶内部，氧气的扩散会受到显著阻碍，氧气浓度也会降低，由此导致有机发射体的kq值大幅减小（约0.02 s-1），并随后出现余辉现象。综上所述，该研究设计了一种用于可视化水凝胶形成和定位、基于余辉的新方法，并同时为在软物质系统中实现高性能有机余辉提供了一个新的策略。