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  有機染料J-聚集體由于其獨特的光學性質在能源、環境和生物醫學等領域具有重要的應用前景。目前已經有多種有機染料被報道可以形成J-聚集體。氮雜氟硼二吡咯 (aza-BODIPY) 具有較長的吸收波長、高的吸光度系數和優異的光穩定性被廣泛研究。然而，J-聚集體的形成需要染料分子進行錯位平行堆積，而具有較大π共軛結構的aza-BODIPY更傾向于通過面對面平行堆積形成H-聚集體。因此，調控有機染料的結構抑制分子間平行堆積，促進染料分子的錯位平行堆積對J-聚集體的形成至關重要。

圖1. 通過膠束負載BDP-NO形成具有不同抗菌模態的膠束納米粒子 (NP-2: NO釋放；NP-4:NO釋放和光熱協同；NP-5：光熱)。

  近期，中國科學技術大學的胡進明課題組與劉世勇教授課題組、中國科大附屬第一醫院沈愛宗主任團隊合作，將具有光響應性的一氧化氮 (NO) 釋放基元N-亞硝胺與氮雜氟硼二吡咯衍生物 (BDP-NH₂) 共價連接得到一氧化氮釋放氮雜氟硼二吡咯 (BDP-NO)。研究發現：N-亞硝胺的引入不僅使膠束納米粒子具備光響應NO釋放的能力，在白光的輻照下即可實現NO的光觸發釋放。更為重要的是，當BDP-NO負載量較高時 (10%)，N-亞硝胺基元有效抑制了BDP-NH₂分子間π-π作用，誘導BDP-NO發生J-聚集，其吸收波長也從分散狀態 (~711 nm) 紅移到~820 nm。除抑制形成H-聚集體外，N-亞硝胺基元的引入還淬滅了BDP-NO的熒光；因此，J-聚集體在808 nm激光下展現出了優異的光熱轉化能力 (PTCE = 73.6%)。通過調節BDP-NO在膠束內部的負載量可以方便地調控膠束納米粒子的光響應功能，進而獲得具有NO釋放 (NP-2)、NO釋放/光熱協同 (NP-4) 和光熱 (NP-5) 能力的膠束納米粒子。

圖2. 具有不同抗菌模態的BDP-NO負載膠束納米粒子表征。

  體外抗菌實驗結果表明：具有不同BDP-NO負載量的膠束納米粒子表現出多模態抗菌活性，其中NO/光熱協同作用對多種細菌的殺滅效果明顯優于單獨的NO或光熱治療。在小鼠全皮層細菌感染創傷模型中，NO/光熱協同治療組不僅可以有效殺滅感染組織的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA)，同時具有抑制傷口部位炎癥細胞浸潤、促進膠原蛋白沉積和組織血管新生等優勢，具有比萬古霉素更加優異的抗感染性能。此外，J-聚集體還表現出了優秀的光聲成像能力。這項工作為開發新型J-聚集體和探索NO/光熱協同治療策略在抗菌方面的應用提供了有益參考。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202207250