12月5日，国际著名学术期刊《J. Am. Chem. Soc.》在线发表了东南大学生物科学与医学工程学院/数字医学工程全国重点实验室梁高林教授课题组的研究成果，文章标题为《Dual Aggregations of a Near-Infrared Aggregation-Induced Emission Luminogen for Enhanced Imaging of Alzheimer’s Disease》。该项研究报道了一种智能“双重聚集”型荧光探针，其在神经炎性细胞高表达的半胱氨酸蛋白酶-1（Cas1）的特异性剪切下原位自组装，从而使染料分子QMT“双重聚集”发光，实现对阿尔茨海默症的增强近红外荧光成像分析（J. Am. Chem. Soc.2023, DOI:10.1021/jacs.3c10255）。
聚集诱导发光通常通过AIEgen的“单重聚集”实现“点亮”的荧光成像。AIEgen的“双重聚集”可进一步提高成像信号强度和灵敏度，却鲜有文献报导。基于此，梁高林教授课题组设计了一种近红外探针AIEgen Ac-Trp-Glu-His-Asp-Cys(StBu)-Pra(QMT)-CBT（QMT-CBT），其在Cas1激活下，发生CBT-Cys点击反应形成环状二聚体QMT-Dimer（第一次聚集）并组装成纳米颗粒（第二次聚集），“点亮”并增强AIE信号以实现阿尔茨海默症的高灵敏荧光成像（见下图）。分子动力学模拟结果证实，与对照化合物Ac-Trp-Glu-His-Asp-Cys(tBu)-Pra(QMT)-CBT（QMT-CBT-Ctrl）相比，QMT-NPs中的QMT分子之间的堆叠更加紧密。体外、细胞和活体实验结果表明，QMT在“双重聚集”态中的荧光强度比其在“单重聚集”态中的荧光强度分别增强了1.9、1.7和1.4倍。该智能荧光“双重聚集”型探针有望在将来应用于临床阿尔茨海默症的早期诊断。
该论文共同第一作者为东南大学生医学院博士生徐玲玲，南京大学化学化工学院副研究员高杭博士和东南大学副研究员占文俊博士。东南大学首席教授、数字医学工程全国重点实验室副主任梁高林教授为唯一通讯作者。该工作在国自然重点项目和面上项目的资助下完成，并得到了南京大学徐静娟教授的大力支持和帮助。
附文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.3c10255