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  細(xì)胞活性的檢測及判斷對于測試藥物效果、指導(dǎo)治療等應(yīng)用有著非常重要的意義。目前細(xì)胞活性的判斷主要通過評估細(xì)胞膜的完整性、細(xì)胞內(nèi)蛋白及酶的生物活性等方面來實現(xiàn)，而通常的檢測方法主要基于紫外-可見吸收強(qiáng)度或者熒光信號。紫外檢測法是目前最常用、最經(jīng)典的手段，但是卻存在靈敏度低和重復(fù)性不夠等問題；熒光檢測法能夠有效提高靈敏度并且無需對細(xì)胞進(jìn)行破壞，但是也同樣存在選擇性不夠等問題。這主要是大多數(shù)測定方法依賴于細(xì)胞膜的完整性，且直至細(xì)胞凋亡晚期始終保持其膜的完整性，導(dǎo)致生物毒性預(yù)測的精確度降低。因此，精確評估細(xì)胞活力的熒光探針對于癌癥治療中的治療效果評估有著重要的意義。

  針對不同狀態(tài)的細(xì)胞及微生物細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)及電荷狀態(tài)具有較大差異，唐本忠院士團(tuán)隊秦安軍教授等設(shè)計了一種新型含四苯基乙烯的聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）聚合物。該聚合物具有AIE性能的共軛骨架賦予其獨特的光物理性質(zhì)，使其在生理環(huán)境中的聚集態(tài)具有高的發(fā)光效率及靈敏度；而引入寡聚乙二醇側(cè)鏈可以增加水溶性并減少非特異性相互作用，提高體系的選擇性。因此，該聚合物在哺乳動物細(xì)胞（活細(xì)胞、凋亡細(xì)胞和死細(xì)胞）和微生物（細(xì)菌和真菌）等存在的情況下，能選擇性的與活細(xì)胞結(jié)合。

  為了研究該AIE聚合物的選擇性及特異性，作者選擇了該聚合物的單體及經(jīng)典的商業(yè)化活細(xì)胞染料鈣黃綠素進(jìn)行比較。前期的細(xì)胞毒性實驗顯示，該聚合物跟鈣黃綠素相比表現(xiàn)出更好的生物相容性。進(jìn)一步的成像實驗表明，在相同條件下對細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)凋亡后，該AIE聚合物能夠選擇性地只與活細(xì)胞結(jié)合，而在早期凋亡細(xì)胞、死細(xì)胞內(nèi)基本檢測不到熒光信號。而該聚合物的單體能夠可與所有不同狀態(tài)的細(xì)胞結(jié)合，甚至與凋亡細(xì)胞及死細(xì)胞結(jié)合更強(qiáng)，這主要是由于兩種細(xì)胞膜通透性增加的緣故。與此同時，鈣黃綠素雖然能夠很好地與活細(xì)胞結(jié)合，但是在凋亡晚期及死細(xì)胞中依然能檢測到鈣黃綠素的熒光信號。由此可見，該AIE聚合物對活細(xì)胞具有更優(yōu)異的選擇性。后續(xù)研究證明，該選擇性結(jié)合主要是由于聚合物攜帶一定的負(fù)電荷，與攜帶負(fù)電荷較多的凋亡細(xì)胞及微生物之間有較強(qiáng)的靜電排斥作用；而對于死細(xì)胞，因為其無法發(fā)生能量依賴的細(xì)胞內(nèi)吞作用而不能跟該AIE聚合物有效結(jié)合。這種新型AIE共軛聚合物在監(jiān)測細(xì)胞活力方面具有很大的潛力，將來將有可能應(yīng)用于抗藥物毒理和治療效果的研究。

  以上相關(guān)成果發(fā)表在Biomaterials上。論文第一作者為華南理工大學(xué)胡蓉博士，通訊作者為華南理工大學(xué)秦安軍教授。該工作的完成還要感謝香港科技大學(xué)郭子健博士、華南理工大學(xué)周濤濤、李白雪博士和沈建磊博士等大力幫助。

  原文信息：Selective viable cell discrimination by a conjugated polymer featuring aggregation-induced emission characteristic

  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307574