近红外生物染料因其荧光效应、光热效应和低背景干扰等优势,在生物成像与光疗中备受关注。然而,如何精准调控染料分子聚集行为以实现高效光疗性能,仍是该领域的核心挑战之一。

图.氢键引导分子自组装J-聚集体及生物成像示意图
本研究在BODIPY骨架中巧妙地引入meso-CF₃基团与呋喃/噻吩结构,构建了D–A–D型分子体系。通过单晶X射线衍射分析,首次揭示了C–H⋯F氢键(距离2.336–2.542 Å)如何精确引导分子自组装形成J-聚集体,从而实现吸收光谱的显著红移与宽谱特性。其中,OBB NPs在808nm激光照射下展现出49.7%的光热转换效率,研究还发现其具有Type-I ROS生成能力,在A2780和SK-OV-3细胞中表现出优异的协同杀伤效果。本研究不仅为BODIPY类光疗剂聚集行为的精准调控提供了新的分子设计思路,也为开发高效、可控的有机光热/光动力治疗平台奠定了坚实基础。
2026年3月11日,相关研究成果以“Intermolecular hydrogen-bonded associates of BODIPY's drive controllable aggregates and enhanced NIR phototherapeutic performance”为题发表于Smart Molecules期刊,论文第一作者为沈阳化工大学硕士生勾思颖,通讯作者为沈阳化工大学姜新东教授、中国医科大学李硕副教授。