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聚集 诱导 发光 28 AIE 29 皮肤性病 领域 开发 前景
http:/专家笔谈Aug.2023,Vol.40,No.4Dermatology Bulletin皮肤科学通报2023年8 月第40 卷第4期聚集诱导发光(AIE)在皮肤性病学领域的开发前景张景瑜1-2,刘優雯”,陶青霄”,陈宏翔1-3,唐本忠.6摘 要 聚集诱导发光是指在溶液中,无荧光或荧光强度较弱的小分子经过聚集后,其荧光强度会逐步增强,具有AIE性质的化合物一聚集诱导发光分子,具有诸多优势,如高发光效率,不易聚集猝灭等。AIE技术的应用已经覆盖了生命科学、化学与材料等多个领域,在生物成像、光动力治疗、体内成像与细胞毒性试验、化学传感器、纳米技术等方面发挥了巨大作用。而在皮肤性病学领域中的应用也逐渐得到了广泛关注和研究,利用 AIE技术可以用于皮肤肿瘤、感染和炎症等疾病的分析、诊断和治疗,具有广阔的发展前景。本综述将介绍 AIE在皮肤性病学领域的应用研究现状和发展前景。关键词聚集诱导发光;荧光成像;皮肤性病学;皮肤疾病中图分类号R文献标识码A文章编号2096-4382(2023)04-0400-10Development Prospects of AIE in the Field of Derma-tovenereologyZHANG Jingyul-2,LIU Suen,TAO Qingxiao,CHEN Hongxiangl*,TANG Benzhong4,5.6*(1.Department of Dermatology,Shenzhen Hospital of Union Huazhong University of Science andTechnology,Shenzhen 518000,China;2.Shenzhen University,Shenzhen 518060,China;3.Department of Dermatology,Union Hospital,Tongji Medical College,Huazhong University ofScience and Technology,Wuhan 430022,China;4.School of Science and Engineering,ShenzhenInstitute of Aggregate Science and Technology,The Chinese University of Hong Kong,Shenzhen作者单位1.华中科技大学协和深圳医院皮肤科,广东深圳518 0 0 0;2.深圳大学,广东深圳518 0 6 0;3.华中科技大学同济医学院附属协和医院皮肤科,湖北武汉430 0 2 2;4.香港中文大学(深圳)理工学院,广东深圳518 17 2;5.国家人体组织功能重建工程技术研究中心香港分中心,香港科技大学化学系,香港九龙9 9 9 0 7 7;6.香港科技大学深圳研究院,广东深圳518 0 57通信作者陈宏翔,E-mail:hongxiangchen ;唐本忠,E-mail:t a n g b e n z c u h k.e d u.c n*共同通信作者http:/?401皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期518172,China;5.The Hong Kong Branch of Chinese National Engineering Research Center forTissue Restoration and Reconstruction,Department of Chemistry,The Hong Kong University of Sci-ence and Technology,Kowloon,Hong Kong 999077,China;6.HKUST-Shenzhen Research Institu-te,Shenzhen 518057,China)Corresponding authorCHEN Hongxiang,E-mail:hongxiangchen ;TANGBenzhong,E-mail:tangbenz AbstractAggregation-induced emission(AIE)refers to the aggregation of small molecules withno fluorescence or weak fluorescence intensity in solution,and their fluorescenceintensity will gradually increase.Aggregation-induced emission luminogen(AIEgen),a compound with AIE properties,has many advantages,such as high luminescenceefficiency and low aggregation quenching.The application of AIE technology hascovered many fields such as life science,chemistry and materials,and has played agreat role in biological imaging,photodynamic therapy,in vivo imaging andcytotoxicity test,chemical sensors,and nanotechnology.The application of AIE in thefield of dermatovenereology has graduallyy received extensive attention andresearch.The use of AIE technology can be used in the analysis,diagnosis andtreatment of skin tumors,infections,inflammation and other diseases,which hasbroad development prospects.This review will introduce the application anddevelopment prospects of AIE in the field of dermatovenereology.Key wordsAggregation-induced emission;Fluorescence imaging;Dermatovenereology;Skin diseases聚集诱导发光(aggregation-induced emission,AIE)作为一种新颖的光物理现象,近年来引起了在各个领域的广泛关注和研究。在皮肤性病学领域,AIE材料的应用潜力备受关注,包括其在皮肤病诊断、治疗和生物成像等方面的应用。聚集诱导发光分子(aggregation-induced emissionluminogen,A IEg e n)具有独特的发光特性,即在聚集状态下能够显著增强发光强度,使其在生物成像和生物探针等领域具有广阔的应用前景。同时,AIEgen还具有良好的溶解性、生物相容性以及较低的细胞毒性等优点,使其成为一种理想的皮肤病学研究工具。AIEgen可以通过与皮肤病变组织的特定成分相互作用,实现对皮肤病变的高灵敏度和高选择性的检测。除了作为诊断工具,AIEgen还具有潜在的治疗应用。通过将荧光染料或光敏剂等功能性分子引人其中,可以实现对皮肤病变的精确治疗。此外,AIEgen还可以作为药物载体,通过调控药物的释放和靶向输送,提高药物的生物利用度和治疗效果。通过将AIEgen与特定的分子探针结合,可以实现对皮肤病变的高分辨率成像,提供准确的病理信息。未来可以通过结合多种影像技术、创新材料设计以及深入的临床试验,进一步推动AIE在皮肤性病学领域的应用,为皮肤性病的诊断、治疗和预防提供新的解决方案。1聚集诱导发光传统的有机发光材料通常具有大的共轭体系,在稀溶液中有较高的荧光量子产率,但在聚集状态下,分子之间紧密的T-T堆积会形成激基缔合物,导致非辐射能量转换、荧光变弱甚至完全消失。这种现象被称为聚集荧光淬灭(aggregation-causedquenching,A CQ 2 。然而,有机发光材料通常需要制备成聚集体使用,ACQ现象限制发光材料的应用。2 0 0 1年,唐本忠课题组发现,六苯基噻咯(h e x a p h e n y l s i l o l e,H PS)在乙腈溶液中几乎不发光3,但加人不良溶剂后HPS的溶解度下降,聚集析出的过程中,荧光却显著增强,该现象与传统ACQ现象相反,将其命名为聚集诱导发光(aggrega-tion-inducedemission,A IE)4。目前人们普遍认为AIE的主要机制为分子内运动受限(restrictionof in-http:/402皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期tramolecularmotions,R IM)5,后者主要有两类:分子内转动受限(restriction of intramolecular rotation,RIR)和分子内振动受限(restriction of intramolecularvibration,R IV)。在稀溶液中,AIEgen迅速旋转、振动,导致非辐射衰减率(knr)高,荧光猝灭。当AIEgen聚集或处于固体状态时,分子构象高度扭曲,T-T堆积,分子内运动受限,抑制了knr提高发射量子产率。与溶液状态相比,聚集态AIEgen的knr被抑制多达四个数量级。了解溶液中knr为何如此之大的关键问题是确定何种分子内运动导致knr增大。针对不同AIE系统提出E/Z异构化、光环化(photocyclization,PC)、苯环旋转、双键旋转和圆锥交叉(conical intersection,CI)等机制6-9 AIEgen分子在基态时高度扭曲,激发后键破坏并生成类似双自由基的物质,激发后分子构型不变,弛豫到低能量状态。在低浓度的稀溶液中,激发态(S1)的能量通过结构弛豫得以稳定,基态(SO)的能量明显升高,能隙急剧减小。弛豫容易到达CI附近,非绝热耦合导致非常大的knr。在氧化剂存在下,产物不稳定。扭曲的分子内电荷转移(twistedintramolecular charge transfer,TICT)荧光团在低极性溶剂中通常具有强的短波荧光发射10,而在高极性溶剂中则显示出微弱的红移发射 。ARestiction ofintramolecularrelationRiRRestictionofintramolecularvibration(RlRIR+RIVAggreagationAggregationRIRRIVRestriction ofintramolecularmotionsNon-emissiveHighlyemissiveNon-emissiveHighlyemissive(RIM)in solutionin aggregatein solutioninaggregaleBVoradiativedecapathwayAlEworkingmechamism1.S,-S,bibronic couplingRestriction of vibronic couplingRVC2.Conical intersectionRestriction of access to conrcal intersection RACIRIM3.Dark slate()Restriction of access to dark stateRADSNonradiative?decay?4.photochemical reactionSuppression of photoch emical reactionSPCRMoleculeProductRIMRVCRACIRADSSPCRAggregate图1聚集诱导发光(AIE)的机制(许可转载/改编,版权所有 唐本忠,等)即通过分子内部的限制性旋转实现荧光的激发和发射,当分子单元发生相互作用,可以形成聚集态,使AIEgen的分子结构被限制,内部自由运动受到抑制,从而促进分子激发荧光。AIEgen能够在高浓度下保持发光亮度,具有较高的量子产率,可以在长时间内保持稳定的荧光信号,且具有良好的生物相容性和生物可降解性,为有机光功能材料的应用研究打开了一扇窗户,经过近十几年的发展,AIEgen已成为聚集诱导发光材料的代名词4,12 http:/1XOXZ403:皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期2AIE在皮肤性病学领域的应用2.1皮肤肿瘤对于皮肤肿瘤的早期诊断和治疗,现有的检测方法主要依赖临床症状、体检和活检组织学检查。AIE技术可用于早期发现病变细胞和掌握病情变化,在皮肤肿瘤的诊断及治疗中具有潜力13。AIE光诊疗体系主要有,荧光成像指导的光动力治疗(p h o t o d y n a mi c t h e r a p y,PD T)、光声成像指导的光热治疗和多模态成像指导的协同治疗415。在荧光导向的光动力治疗中,AIEgen不仅可以用作荧光示踪剂,还可以作为治疗药物。此外,溶液中的AIEgen在光声成像导向的光热治疗中,可产生更多分子内运动,使激发态能量更容易以热的形式释放,从而实现高效的光声成像和光热治疗。光动力治疗作为一种无创的治疗方法,可用于皮肤肿瘤。光敏剂(photosensitizer,PS)在照射后引起的光毒性16 ,大多数用于临床的PS会广泛分布在正常组织中,暴露后会引起光毒性光。在与脂质分子共组装后,AIE-PS可形成嵌人到脂质双分子层中形成AIE-PSliposomes17,在这种情况下,AIE-PS的光敏性受到抑制,在脂质体携带AIE-PS进人肿瘤组织后,后者会被释放立即像脂质体一样在目标区域内重新聚集分解,在打开状态下诱导细胞毒性。降低PS在PDT过程中对正常组织的光毒性。PS包裹在脂质体内可以有效地抑制其聚集行为,提高其量子产率和照射深度。此外,荧光检测表明,包裹在脂质体中的光敏剂的亲水性大大提高,荧光稳定性得到了提高,也可以实现组织成像和生物学检测,PDT治疗效果也得到了显著提升。与传统放化疗相比,应用AIE-PS的PDT不会引起明显的毒副作用。P0NHDOPETPE-PTB(AIE)CIDOTAP0ROS(O,+OH)Laser(Two-photon)ROSTumorROSROSTumorAIENPsTumorImaging(3D)TumortissuePDAIENPsTwo-photon(lmaging+PDT)图2脂质包裹的AIEgen用于成像及PDT(许可转载/改编,版权所有 美国化学学会)http:/OTXOX.404:皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期黑色素瘤(melanoma)具有强侵袭性,常规治疗难以根治。脂质包裹的AIE-PS,可作为肿瘤组织成像剂,同时产生单线态氧和羟自由基杀灭肿瘤18 。目前AIE技术已经被应用到一些黑色素瘤的成像领域,例如靶向荧光成像和活细胞成像等。此外,采用AIE复合物作为光动力疗法的光源,用于黑色素瘤的治疗,在体外和体内实验证明了较好的抗肿瘤效果,为黑色素瘤的治疗带来了新的希望,开发前景广阔,需要更多的研究去探索其机制和应用。此外,新加坡国立大学刘斌团队提出代谢工程标记溶瘤细菌一丁酸梭菌(clostridium.butyricum)又名酪酸菌,以实现对黑色素瘤杀灭的方法19 。丁酸梭菌的代谢底物D-丙氨酸(D-Ala)首先与光敏剂(TPApy)结合,产生AIE现象,D-Ala-TPAPy代谢底物可以参与细菌肽聚糖代谢,形成工程化丁酸梭菌,再将其注射到黑色素瘤中,由于丁酸梭菌在厌氧区增殖,可以促进肿瘤免疫微环境,并消融肿瘤乏氧区。其次,周边区氧含量相对丰富可以促使丁酸梭菌死亡。菌体中的光敏剂随后可在富氧区发挥光动力治疗效应,清除黑色素瘤在鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma,SCC)中,由AIEgen和千层纸素(oroxylinA,O A)组成的新型药物传输系统(drugdeliverysystems,DDS)【2 0 ,O A 是一种有活性的黄酮类化合物,对各种癌症类型有较好的抗癌功效2 1。AIEgen 在聚集状态下发光标记肿瘤,负载OA的半导体聚合物量子点(semiconducting polymer dots,Pd o t s)粒径约为50nm,表面带中性电荷,具有稳定性,体内抗癌活性研究的结果表明,负载OA的PDots表现出比游离药物更高的抗肿瘤作用,是有前景的SCC治疗手段.目前,已经成功地利用AIE技术开发出了多种用于皮肤肿瘤成像和治疗的探针,并取得了良好的成果。未来,随着对AIE和皮肤肿瘤生物学的深入研究,相信AIE在皮肤肿瘤领域的应用会越来越广泛2.2感染性皮肤病皮肤感染的病原体,包括细菌、病毒、原生动物、病毒和真菌等。感染性皮肤病的早期和准确诊断对于及时治疗和预防进一步的并发症至关重要。目前,感染性皮肤病的诊断依赖于临床检查、实验室测试和基于培养的技术。这些方法往往很耗时,需要专门的设备和专业知识,而且在敏感性和特异性方面有局限性。因此,需要一种快速和准确的诊断工具,可以很容易地应用于临床环境。AIEgen能够在聚集时发出荧光,可以使皮肤表面的病原体特定生物分子可视化2 2 。AIE技术与传统的诊断方法相比具有简单、快速和敏感等优势。AIEgen四苯基乙烯(tetraphenylethylene,T PE)衍生物制备的荧光探针2 3,可用于检测细菌感染,金黄色葡萄球菌是引起感染性皮肤病的最常见的细菌之一,该探针金黄色葡萄球菌具有高度敏感性和特异性2 42 5。此外,在纳米纤维敷料中负载具有光动力治疗效果的AIEgen,可以实现伤口愈合过程中的长期抗菌活性,金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌表现出优异的抗菌活性。体内研究表明,这些抗菌纳米纤维敷料可以有效减少炎症并显着加速伤口愈合,可以用于急诊治疗中。在AIEgen中添加聚丙烯酸丁酯来制造出了一种新型的高效、具有很好抗菌性的敷料2 2】,在创口区域进行直接使用,不仅实现抗菌作用,还能够提供一定的透气性,促进伤口愈合。实验证明,此类敷料的治疗效果优于传统的敷料,有潜在临床应用价值,皮肤创伤的治疗提供新方法。细菌耐药已经成为全球公共卫生问题,不仅是医疗领域,还包括环境、食品等多个方面,细菌纤维素是一种纯天然的多孔材料,具有高度的生物相容性和生物可降解性。因此,基于细菌纤维素的材料在生物医学领域备受关注。利用AIE技术,开发了一种新型的细菌纤维素杀菌剂,并实现了可视化杀菌效果的实时监测,这为继续开发高效、可视化的抗菌剂提供了新的思路和方法。在多重耐药菌相关的伤口感染中,将AIEgen联合细菌纤维素制作敷料,该复合材料具有良好的透明度,便于通过复合膜监测伤口愈合过程,在6 6 0 nm激光的照射下表现出光动力和光热协同抗菌效果,在被多重耐药菌感染的小鼠皮肤伤口模型中表现出优异的伤口愈合能力,且几乎没有毒副作用,为继续探索高效、安全的抗菌药物提供了新的思路和可能2 6 脂质包裹的聚集诱导发射纳米颗粒(AIE-NPs)2 7 与免疫调节分子相互作用,实现炎症部位的精确定位和治疗,从而最大限度地减少对周围正常组织的损害,且良好的生物相容性和优异的体外和体内抗菌效果,可实现广谱抗菌。使用AIEPS人工噬菌体可用于治疗败血症,通过利用AIEPS的特殊性质,人工噬菌体可以实现更加精准和高效的细菌治疗。将AIEPS修饰于人工噬菌体表面,成为能够持久抗菌,通过荧光成像技术及各类细菌检测方http:/:40 5皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期Neutrophil CM-coated AIE NPs for photothermal antivacterial therapyNeutrophil-likeAIEnanorobotSelf-assemblyBBT-C6T-DPA(OMe)C17H35NH2AIENPsAIEincorporationC17H35-DSPE-PEG(2000)NHCMAIENPsExtractSonicationBonemarrowNeutrophilCell memhrane(CM)AssenblyChem/BioelementandmodulesSystem980nm laser980 nm laserInfectedwoudHot(pustuleorwound)MRSAInflammationTNF-,IL-1,targetingand IL-8CD31andVEGFOCmAIENPsTargetingwoundIntravenousinjectionSkin infection antibacterial therapyPhotohermaltherapy图3AIENPs 在皮肤感染抗菌治疗(许可转载/改编,版权所有 美国化学学会)法,证明人工噬菌体可以聚集于细菌表面使其完全杀死,同时也不会对健康细胞产生杀伤作用。同时,研究结果表明,多重耐药菌在AIEPS人工噬菌体疗法的最高浓度下仍然可以得到有效治疗2 8 2 9 。水溶性小分子AIEgen探针,可以穿透真菌细胞壁,实时荧光监测显示真菌活性,可快速检测耐药真菌菌株并指导精确抗菌治疗30 。具有碱性磷酸酶(alka-linephosphatase,A LP)切割位点的水溶性多功能AIEgen(TPE-APP)准确地病毒检测31,其水解可以还原Ag,产生颜色变化,实现病毒初步筛选32 。转录反式激活因子(trans-activator oftranscription,T a t)在艾滋病毒HIV-1的转录和复制过程中起重要调节作用,其与反式激活应答(transactivationresponse,Tar)元件RNA以及正向转录延伸因子(positivetranscriptionelongation factorb,P-T EFb)形成三元复合物,能促使转录完全,且显著提高转录效率。由于Tat蛋白结构高度保守,因此是研究艾滋病诊断和治疗的重要靶点2 0 。将AIE与金属增强荧光(met-al-enhanced fluorescence,M EF)结合,四苯基乙烯衍生物在Tat肽上标记为荧光分子,而TARRNA固定在纳米颗粒特异性结合TPE-Tat肽。通过AIE和MEF信号放大效应,TPE-Tat肽本身在NP-TAR-TPE-Tat配合物中发出较弱的自发光,同时强烈发射,可以应用于TARRNA结合配体的筛选和检测,实现艾滋病诊断。AIE技术还可与荧光显微镜、共聚焦激光扫描显微镜一起应用于感染性皮肤病诊断。AIE技术在检测感染性皮肤病诊断方面表现出了良好的诊断性能。此外,需要评估AIE探针在不同皮肤类型和体内的疗效,研究AIE探针的安全性及其对皮肤微生http:/.406皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期态的影响,提高AIE探针的敏感性和特异性。2.3炎症性皮肤病炎症性皮肤病,如湿疹、荨麻疹、特异性皮炎等,病因复杂,临床表现各异。目前,传统的治疗方式主要依靠激素、免疫抑制剂等药物。然而,这些药物在长期使用过程中会出现诸多副作用。因此,发展更有效、安全的诊断和治疗方法是当务之急。AIE技术具有高灵敏度、高分辨率和实时监测等优点在皮肤炎症性疾病的诊断和治疗中有着广泛的应用前景(3 在炎症性皮肤病的诊断中,主要涉及到炎症细胞和生物标志物的检测。AIEgen可以通过特异性结合炎症细胞和生物标志物,实现对炎症反应的实时监测和定量分析,细胞膜表面蛋白结合时可以实现荧光信号的增强,从而实现对细胞水平的监测34。炎症反应过程中,一些特异生物标志物的表达水平增加,通过结合这些生物标志物,可以实现对炎症反应的定量分析35。AIE技术在皮肤炎症性疾病的治疗中,主要涉及到药物筛选和荧光成像等方面3。AIE技术因其出色的光学性能在生物成像领域备受关注。另一方面,有关荧光成像技术的研究也得到了长足发展,其中近红外(NIR-II)荧光成像因其高透过性及低组织吸收而成为研究热点之,37-38在此背景下,AIE技术在NIR-II荧光成像领域的应用受到了广泛关注。当前,AIE技术在疾病诊断中的应用也得到了许多关注。特别是在炎症病变的监测方面,AIE技术能够准确追踪炎症位点,并监测炎症的严重程度,从而为治疗提供了可靠的依据。此外,通过AIE技术不仅可以对药物干预的反应进行检测,还可以准确评估其对炎症的缓解效果,指导治疗方案的制定38 。中性粒细胞是一种非常重要的免疫细胞,在炎症反应和感染等生理和病理过程中起着至关重要的作用。因此,对中性粒细胞的研究和监测对于炎症性疾病的治疗和预防具有重要意义。传统的中性粒细胞标记试剂往往需要人工处理和较长的染色时间,且存在对细胞健康的潜在风险。通过合成AIEgen标记剂,快速标记中性粒细胞,并监测其在体内的行为,结合动物模型和荧光共聚焦显微镜技术,可研究中性粒细胞在体内的浸润和迁移情况,还可以通过设计具有不同几何结构的AIEgen来增强荧光信号,更加准确地探索皮肤炎症性疾病机制,为未来的可视化诊断和治疗以及药物筛选提供借鉴39 40 。AEgen和泼尼松可以通过活性氧(reactive oxygen species,R O S)反应键连接而成,具有连续活性氧反应性和双光子AIE生物成像的优点,可以实现具有高灵敏度和高特异性的连续性活性氧检测,从而进一步了解炎症的发展情况41 该AIE技术的开发有望成为未来生物成像和治疗研究的热点领域之二36 ONT12ROSROSO=STP-Pred(TPP)O=S=OROSROSNTDiagnosisTherapyTPPPMMPMEMA-PMPC(PMM)图4AIE在炎症诊断和治疗中的应用(许可转载/改编,版权所有 美国化学学会)炎症细胞产生的活性氧可能导致基因突变和氧化损伤,加剧其他疾病的发展,对炎症细胞选择性成像的髓过氧化物酶(myeloperoxidase,M PO)和过氧化氢(hydrogenperoxide,H,O,)的酪氨酸共价连接AIEgen探针,可特异性实现炎症细胞成像和选择性抑制炎症细胞,对正常细胞影响微乎其微,其在炎症疾病的诊断和治疗方面有着巨大的潜力42 AIE技术的探针设计可以更加精准和定制化。通过选择更合适的AIEgen和生物标志物,可以实现更加准确和具有选择性的荧光成像和分析,为皮肤炎症性疾病的治疗和评估提供更为有效和安全的手段。2.4AIE在药物传输方面的应用AIEgen还可应用于皮肤药物传输方面的研究中,通过将药物制备成不同的AIE包裹材料,可以http:/ptxbxzzoeropen,com407:皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期控制药物释放的速率和数量,以实现最佳的治疗效果43。此外,AIE技术还可用于制备药物微粒,增强药物的生物可利用性。向特定皮损区域注射针对性的AIE药物,使AIE药物聚集到病变区域,同时通过近红外成像技术全面监测药物的分布,以实现更精准的治疗(445。治疗性病的常规方法是使用抗生素、抗病毒药物和其他抗菌药物。然而,这些药物具有一定的毒副作用,并且在使用过程中可能会导致耐药性。可以利用AIE技术使药物分子在受感染区域高度聚集,从而极大地提高药物的生物利用度和抗菌效果46 。AIEgen已被用于作为载体来制备荧光纳米药物,以减少毒性和副作用,多功能AIEgen可实现长期跟踪,对于进一步了解纳米药物的激活、裂解和分布至关重要47 48 。AIEgen配制的纳米颗粒已应用于放疗后皮肤损伤治疗监测49 ,电离辐射引起的皮肤损伤是癌症患者遭受的放射治疗的常见且严重的副作用。尽管使用干细胞的疗法已被证明是有效的,但由于缺乏高度可靠的细胞追踪器,利用AIE成像技术的细胞追踪器可作为间充质基质细胞(mesenchymal stromal cells,MSCs)50 在辐射诱导损伤治疗中的效果评价和机制研究的理想工具。在被脂肪干细胞(adipose-derived stem cell,AD-SC)内化后,AIEgen在传代培养过程中实现精确跟踪,且不会泄漏到细胞外基质标记邻近细胞。AIEgen在ADSC的分化和增殖过程中也表现出良好的生物相容性,对辐射诱导的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)损伤具有出色的治疗效果。体内研究表明,AIEgen能够作为有效的荧光细胞追踪器,精确追踪辐射诱导的皮肤损伤小鼠中的ADSC,并有助于了解ADSC治疗机制,成为ADSC治疗皮肤损伤疗效评估的新方法。随着AIE成像技术的发展,可根据组织的荧光特异性进一步可视化药物分布、运输以及代谢情况,有助于了解疾病治疗效果。3总结与展望聚集诱导发光(AIE)在皮肤性病学领域的开发前景非常广阔,可以用于皮肤肿瘤、感染和炎症等疾病的诊断和治疗,包括改进亚细胞结构的可视化和监测生物分子的聚集和相互作用。基于AIE的治疗方法,如靶向药物输送和光动力治疗为皮肤疾病的治疗提供了新的途径。然而,仍有一些挑战解决,如优化AIEgen的经皮给药系统和生物利用度,开发有效的AIE传感系统,以区分正常和异常皮肤组织,以及将结合AIE的治疗方法投入到实际临床应用中。尽管存在这些挑战,但AIE技术在皮肤性病学领域的潜力是巨大的,结合AIE技术可以显著提高诊断和治疗皮肤疾病的能力。随着AIE物质结构的进一步优化和基团的变化,其在皮肤性病学领域的应用将会更加广泛和深入,涵盖荧光皮肤镜技术、皮肤荧光分析技术、皮肤标记物检测技术等多个方面。AIE将会成为治疗和诊断皮肤性病学疾病的重要手段,为临床医学带来更加可靠、安全和高效的诊疗方案。参考文献1 Fang Y,Meng Y,Yuan C,et al.Efficient deep blue emission by4-styrylbenzonitrile derivatives in solid state:synthesis,aggrega-tion induced emission characteristics and crystal structuresJ.Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc,2022,267(Pt2):120575.2 Qi J,Hu X,Dong X,et al.Towards more accurate bioimaging ofdrug nanocarriers:turning aggregation-caused quenching into aUseful tool J.Adv Drug Deliv Rev,2019,143:206-225.3 Ito F,Oka N.Use of aggregation-induced emission for selectivedetection of phase transformation during evaporative crystalliza-tion of hexaphenylsiloleJ.Chem Asian J,2019,14(6):755-759.4 Liu B,Tang BZ.Aggregation-induced emission:more is differentJ.Angew Chem Int Ed Engl,2020,59(25):9788-9789.5 Tu Y,Zhao Z,Lam JWY,et al.Mechanistic connotations of re-striction of intramolecular motions(RIM)J.Natl Sci Rev,2021,8(6):260.6 Suzuki S,Sasaki S,Sairi AS,et al.Principles of aggregation-in-duced emission:design of deactivation pathways for advancedaiegens and applications J.Angew Chem Int Ed Engl,2020,59(25):98569867.7 Wang J,Mei J,Hu R,et al.Click synthesis,aggregation-in-duced emission,e/z isomerization,self-organization,and multi-ple chromisms of pure stereoisomers of a tetraphenylethene-cored luminogenJ.J Am Chem Soc,2012,134(24):9956-9966.8 Turley AT,Saha PK,Danos A,et al.Extended conjugation atten-uates the quenching of aggregation-induced emitters by photocy-clization pathwaysJ.Angew Chem Int Ed Engl,2022,61(24):e202202193.9 Guan J,Wei R,Prlj A,et al.Direct observation of aggregation-in-duced emission mechanism J.Angew Chem Int Ed Engl,2020,59(35):14903-14909.10 Zhao Y,He M,Xu L,et al.Tuning the emission of a noncon-http:/OTXOXZ408皮肤科学通报2 0 2 3年8 月第40 卷第4期ventional aggregation-induced emission polymer via silicon-bridged twisted intramolecular charge transfer for targeted deliv-ery and visualized drug release J.Biomacromolecules,2023,24(4):1888 1900.11 Wang C,Qiao Q,Chi W,et al.Quantitative design of bright flu-orophores and aiegens by the accurate prediction of twisted in-tramolecular charge transfer(TiCT)J.Angew Chem Int EdEngl,2020,59(25);10160-10172.12 Zuo Y,Shen H,Sun F,et al.Aggregation-induced emissionluminogens for cell death research J.ACS Bio Med Chem Au,2022,2(3):236-257.13 Wang D,Lee MMS,Xu W,et al.Theranostics based on AIEgensJ.Theranostics,2018,8(18):4925-4956.14 Zhang Z,Xu W,Kang M,et al.An all-round athlete on thetrack of phototheranostics:subtly regulating the balance be-tween radiative and nonradiative decays for multimodal ima-ging-guided

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