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基于聚集诱导发光(AIE)的材料定制服务与应用实践
发布时间:2026-05-08     作者:kx   分享到:

聚集诱导发光(AIE)作为突破传统 聚集导致发光猝灭(ACQ局限的先进发光机制,已成为生物成像、荧光传感、药物递送、光电器件等领域的核心技术支撑。西安球赛在线直播平台 生物深耕 AIE 材料定制领域多年,依托有机合成、分子修饰、材料表征全链条技术平台,围绕TPE(四苯乙烯)、TPA(三苯胺)、TPP(磷酸三苯酯)、HPS(六苯基噻咯) 四大核心 AIE 构筑单元,提供从分子设计、材料合成到性能表征的一站式个性化定制服务,精准匹配科研创新与产业研发需求。

基于聚集诱导发光(AIE)的材料定制服务与应用实践


一、西安球赛在线直播平台 生物 AIE 定制服务核心内容

(一)核心分子骨架定制

以 TPE、TPA、TPP、HPS 为基础模块,实现分子结构精准设计与衍生化,覆盖基础单元修饰到复杂分子构建:

1. 单 / 多取代官能化定制

○ 为核心骨架引入羧基、氨基、叠氮、炔基、羟基、卤素、硼酸酯等活性官能团,制备单取代、双取代、多取代衍生物,适配后续偶联、聚合、自组装等反应。

 示例:TPE-COOH(4-(1,2,2 - 三苯基乙烯基) 苯甲酸)、TPE-N₃(四苯乙烯 - 叠氮)、TPA-NH₂(4,4'- 二氨基三苯胺)、HPS-COOH(六苯基噻咯 - 羧酸)。

2. 共轭骨架延伸定制

○ 通过 Suzuki 偶联、Sonogashira 偶联、Heck 反应等,延长 AIE 分子共轭链,调控发射波长(可见光至近红外 NIR-II 区),实现荧光颜色精准调控。

○ 定制范围:TPE/TPA 基共轭小分子、寡聚物、长链共轭体系,适配生物成像、光电器件等不同场景。


(二)功能化 AIE 探针定制

针对生物医学、环境传感、材料检测等应用场景,定制多功能 AIE 探针,赋予靶向、响应、示踪等特性:

1. 靶向型 AIE 探针定制

○ 偶联叶酸、RGD 肽、*体、适配体、透明质酸等靶向配体,实现肿瘤细胞、特定细胞器(线粒体、溶酶体)、组织的精准靶向成像与示踪。

○ 代表产品:TPE-RGD 靶向探针、TPA - 叶酸探针、TPP 修饰线粒体靶向 AIE 探针。

2. 刺激响应型 AIE 探针定制

○ 设计pH 响应、活性氧(ROS)响应、酶响应、光响应、氧化还原响应型 AIE 分子,通过二硫键、硫代缩酮、腙键等敏感连接臂,实现环境信号触发的荧光 “开关” 调控。

○ 应用:细胞内微环境检测、疾病标志物传感、药物释放实时追踪。

3. 近红外 AIE 探针定制

○ 开发 NIR-I(650-950nm)、NIR-II(1000-1700nm)AIE 探针,解决传统染料组织穿透浅、背景干扰强的问题,适配活体深层成像、长期示踪。

○ 定制类型:萘并噻二唑类、二氟化硼类、共轭延伸型近红外 AIE 分子,可 PEG 化、磷脂化修饰提升水溶性与生物相容性。


(三)AIE 基复合材料与纳米体系定制

将 AIE 分子与纳米材料、聚合物、脂质体等结合,构建多功能诊疗一体化平台:

1. AIE - 聚合物定制

○ 末端 / 侧链 AIE 荧光标记双亲嵌段聚合物(PEG-PLGA、PEG-PCL、PEG-PAA),制备 AIE 型荧光胶束、囊泡,用于自组装过程表征、药物载体示踪。

○ 定制共轭多孔聚合物(AIE-POPs)、共价有机框架(AIE-COFs),用于化学传感、气体吸附、光催化。

2. AIE - 脂质体 / 纳米粒定制

○ 合成 AIE-PEG - 磷脂(DSPE/DPPE/DOPE)偶联物,制备 AIE 功能化脂质体、纳米胶束,兼具荧光成像与药物递送功能。

○ 定制 AIE 修饰 Fe₃O₄、介孔 SiO₂、量子点等纳米颗粒,实现成像 - 治疗 - 靶向多功能整合。

3. AIE-MOF / 复合材料定制

○ 将 TPE、TPA 等 AIE 单元引入金属有机框架(MOF)孔道或骨架,制备 AIE-MOF 复合材料,用于荧光传感、污染物检测、生物成像。


(四)表征与质控服务

提供完整表征体系,确保定制产品纯度与性能达标:

• 结构表征:NMR、MS、HPLC、GPC、红外光谱(IR);

• 光学性能:荧光光谱、紫外 - 可见吸收光谱、荧光量子产率、荧光寿命;

• 材料性能:粒径(DLS)、形貌(TEM/SEM)、电位、包封率、修饰率检测。

定制服务核心内容


二、AIE 定制典型案例

案例一:水溶性 TPE-ROS 响应 AIE 荧光探针定制(高校科研场景)

• 客户需求:某 985 高校化学学院,定制用于细胞内活性氧(ROS)高灵敏检测的 AIE 探针,要求激发波长 450nm,发射波长 520nm,水溶性良好,荧光量子产率≥50%,纯度≥95%。

 定制方案:以 TPE 为核心骨架,引入硼酸酯键(ROS 敏感基团)与PEG 短链(提升水溶性),设计合成 TPE-PEG-B (OH)₂衍生物。

水溶性 TPE-ROS 响应 AIE 荧光探针定制(高校科研场景)

案例二:TPP 修饰 AIE 功能化脂质体定制(药企研发场景)

• 客户需求:某创新药企,定制线粒体靶向 AIE 脂质体,用于*肿瘤药物递送与活体成像,要求粒径 80-100nm,PDI≤0.2,包封率≥85%,TPP 修饰率≥90%。

• 定制方案:

a. 合成 AIE-PEG-DSPE 荧光磷脂偶联物;

b. 合成 TPP-PEG-DSPE 靶向磷脂衍生物;

c. 采用薄膜分散法,将 AIE 磷脂、TPP 磷脂、药物与天然脂质混合,制备靶向脂质体。

TPP 修饰 AIE 功能化脂质体定制(药企研发场景)


三、AIE 定制参考高分文献摘抄及翻译

文献一:Bioorthogonal in Situ Formation of AIE Luminogens for Imaging Disease Progression

期刊:Angew. Chem. Int. Ed.(IF=16.8)
作者:Qin M, et al.
原文摘抄:
Herein, we report a “dual-lock” strategy for bioorthogonal in situ formation of AIE luminogens (AIEgens) with sigmoidal signal amplification for disease imaging. The precursors are non-emissive due to tetrazine quenching and twisted intramolecular charge shuttle (TICS) dynamics. Only upon bioorthogonal reaction with a complementary probe in pathological sites, the AIEgens are formed, triggering a dramatic fluorescence enhancement. This design eliminates non-specific aggregation-induced background fluorescence, enabling high-contrast imaging of disease progression in vivo.

中文翻译:
本文报道了一种 “双锁” 策略,用于生物正交原位生成 AIE 发光体(AIEgens),并通过 S 型信号放大实现疾病成像。由于四嗪淬灭与扭曲分子内电荷穿梭(TICS)动力学效应,前体分子呈非荧光态。仅当在病变部位与互补探针发生生物正交反应后,AIE 发光体才会形成,触发显著的荧光增强。该设计消除了非特异性聚集引发的背景荧光,实现了体内疾病进展的高对比度成像。

与定制服务关联:支撑响应型 AIE 探针、生物正交 AIE 分子、疾病靶向成像探针的定制开发,为高特异性、低背景 AIE 探针设计提供理论依据。


文献二:Pressure-induced Emission Enhancement via Synergistic Effect between Suppression of Excimer Formation and Activation of AIE

期刊:Chem. Sci.(IF=9.9)
作者:Yang XQ, et al.
原文摘抄:
We demonstrate a new mechanism to realize pressure-induced emission enhancement (PIEE) by integrating excimer suppression and AIE activation. In the crystalline state, the designed molecule QP-AN shows weak emission due to dynamic excimer formation. Upon compression, the intermolecular motion is restricted, inhibiting excimer formation and activating AIE, leading to a 15-fold fluorescence enhancement. This work provides a rational design principle for high-performance piezochromic materials with extreme environment adaptability.

中文翻译:
我们通过整合激基缔合物抑制与 AIE 激活,提出了实现压力诱导发光增强(PIEE)的新机制。在晶态下,设计分子 QP-AN 因动态激基缔合物形成呈现弱发光;加压后,分子间运动受限,激基缔合物形成被抑制并激活 AIE 效应,荧光强度提升 15 倍。该工作为具有极端环境适应性的高性能压致变色材料提供了理性设计原则。

与定制服务关联:指导AIE 压致变色材料、极端环境传感 AIE 分子、共轭骨架调控 AIE 材料的定制,拓展 AIE 材料在压力传感、智能光学器件领域的应用。


四、文献引用链接

1. Tang BZ, et al. Aggregation-induced emission. Chem. Rev. 2025, 125, 1082-1135.

2. Kim T, et al. Tunable Emission Properties of Indolizine-Based AIE Luminogens. JACS Au 2025, 5, 3262-3274.

3. Qin M, et al. Bioorthogonal in Situ Formation of AIE Luminogens. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202503789.

4. Yang XQ, et al. Pressure-induced Emission Enhancement via AIE Synergy. Chem. Sci. 2025, 16, 1245-1252.

5. Zhang Y, et al. AIE-Based Theranostic Nanoparticles for Cancer Imaging and Therapy. Adv. Mater. 2024, 36, 2308765.

6. Li J, et al. Near-Infrared AIE Probes for In Vivo Bioimaging. Chem. Soc. Rev. 2024, 53, 4567-4612.

7. Wang K, et al. AIE-Active Conjugated Polymers for Chemical Sensing. Macromolecules 2024, 57, 5678-5689.

8. Liu XG, et al. Mitochondria-Targeting AIE Luminogens for Biomedical Applications. Acc. Chem. Res. 2023, 56, 2123-2135.

9. Zhao ZJ, et al. AIEgens for Organelle-Specific Imaging. Anal. Chem. 2023, 95, 11234-11242.

10. Chen Y, et al. AIE-Based MOF Composites for Sensing and Imaging. Coord. Chem. Rev. 2023, 482, 215123.

11. Su J, et al. PEGylated AIE Probes for in Vivo Tumor Targeting. Biomaterials 2022, 287, 121678.


五、西安球赛在线直播平台 生物 AIE 定制具体产品列表

(一)TPE 系列产品

1. 四苯乙烯(TPE)

2. 4 - 羧基四苯乙烯(TPE-COOH,CAS:197153-87-0)

3. 4 - 氨基四苯乙烯(TPE-NH₂)

4. 4 - 叠氮四苯乙烯(TPE-N₃,CAS:1403677-99-5)

5. 四羧基四苯乙烯(TPE-(COOH)₄)

6. TPE-PEG-NH₂(PEG 分子量:2k/3.4k/5k)

7. TPE-PEG-COOH

8. TPE-RGD 靶向肽偶联物

9. TPE - 叶酸偶联物

10. TPE-MOF 复合材料

(二)TPA 系列产品

1. 三苯胺(TPA)

2. 4,4'- 二氨基三苯胺(TPA-(NH₂)₂)

3. 4,4'- 二羧基三苯胺(TPA-(COOH)₂)

4. DSPE-PEG-TPA(PEG:2k/3.4k/5k)

5. TPA - 近红外染料衍生物

6. TPA - 脂质体偶联物

(三)TPP 系列产品

1. 磷酸三苯酯(TPP)

2. 4 - 氨基 TPP(TPP-NH₂)

3. DSPE-PEG-TPP(靶向线粒体)

4. TPP-AIE 荧光探针

5. TPP 修饰 Fe₃O₄纳米粒

(四)HPS 系列产品

1. 六苯基噻咯(HPS)

2. HPS-COOH

3. HPS-NH₂

4. HPS-PEG 衍生物

(五)AIE 纳米复合材料

1. AIE-PEG-DSPE 偶联物

2. AIE-PEG-DPPE 偶联物

3. AIE 功能化脂质体(粒径:50-200nm)

4. AIE - 介孔 SiO₂纳米粒

5. AIE - 量子点复合材料



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