【学术聚焦】2023年第36期：国家重点实验室徐卫林院士团队朱泽策、吴奇教授在实时时间分辨荧光成像中取得重要进展

我校国家重点实验室徐卫林院士团队的朱泽策、吴奇教授以武汉纺织大学为第一单位在《Advanced Functional Materials》上发表学术论文，武汉纺织大学为第一单位，朱泽策教授、吴奇教授和湖北中医药大学徐黎副教授为共同通讯作者，朱泽策为论文第一作者。论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202313701

荧光探针在生物活体成像中具有重要的应用，然而许多生物组织存在自荧光，干扰探针的荧光检测。利用微毫秒级长寿命荧光磷光探针，并通过时间分辨发光检测技术可以消除纳秒级自荧光干扰。然而，长寿命荧光探针需要长的脉冲周期来检测延迟发光，需要更长的检测时长。目前大多数微秒延迟的荧光磷光成像是在时间相关的单光子计数共聚焦扫描成像系统上进行，成像速率慢，无法用于实时时间分辨成像。

针对上述问题，本论文通过主客体掺杂发展了一种高亮度的红光热激活延迟荧光纳米粒子。对比非掺杂的纳米粒子，掺杂实现了微秒至毫秒级的延迟荧光发射。并且在低掺杂浓度下，光致发光量子产率可达30%以上，甚至高于一些红光的磷光纳米粒子。随后与细胞穿膜肽共组装可显著提高细胞摄入量，增强延迟荧光信号。为实现时间分辨荧光成像应用，实验室自主搭建了荧光显微镜。该装置以机械斩波器为快门消除自荧光干扰，并用sCMOS相机实现宽场成像。虽然常规机械斩波器的快门速度仅能达到微秒级，但是成本远低于像增强器等高速快门；实现了上述高效长寿命荧光纳米粒子对活斑马鱼的实时时间门控成像，经过数十微秒的延时可显著消除斑马鱼自荧光干扰。虽然速度仅达到2帧/秒，但是比常规共聚焦扫描时间分辨成像的速度高出约2个数量级。

本论文第一作者兼共同通讯作者朱泽策（现为生物工程与健康学院教授）多年来从事时间分辨发光检测的研究，已经以武汉纺织大学第一单位发表多篇相关研究论文（ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9, 17420-17426; ACS Sustainable Chem. Eng. 2022, 10, 16752-16759; Chem. Eng. J. 2023, 460, 141452）。本论文中时间分辨成像、光谱以及荧光寿命表征均在实验室自主搭建的设备上测试完成。

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