（图片来源：Nat. Commun.）

此外，RTP易于与细胞器中的自发荧光和背景荧光区分开，因此有望在体内提供许多优势。不幸的是，大多数显示RTP的系统都是固态的，源于水溶液中的氧气和其他分子导致的猝灭，进而大大了限制RTP在水性生物系统中的实际应用。因此，迫切需要开发在水溶液中显示RTP的纯有机化合物，尤其水中纯有机材料的毫秒级RTP很少被报道。

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在前期工作基础上，由南开大学刘育教授带领的研究团队将磷光基团4-(4-溴苯基)吡啶-1-盐（BrBP）修饰在具有肿瘤靶向的透明质酸（HA）高分子链上。发现在水中向HA–BrBP中添加CB[7]或CB[8]形成假轮烷聚合物时，其形貌由小球分别变为线性和大球型组装体，同时在其发光光谱500nm处均出现新的发射峰，尤其与CB[8]形成的组装体在500 nm处的发射强度大约是在380 nm附近的发射强度的2倍。时间分辨（延迟0.2 ms）的光致发光光谱还显示出CB[8]/HA-BrBP在500 nm处的强烈磷光发射，而CB[8]/HA-BrBP的磷光更强比CB[7]/HA-BrBP。时间分辨衰减数据的分析显示，CB[8]/HA-BrBP在500 nm处的磷光寿命超长，为4.33 ms（量子产率7.58％）。结果表明，使用CB[8]/HA-BrBP假轮烷聚合物可以实现水溶液中的高效RTP。据所知，迄今为止，该聚合物相比于在水溶液中的任何纯有机物质都具有相对较长的RTP寿命。

（图片来源：Nat. Commun.）

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根据DFT几何优化结果（图5a）、非共价相互作用（NCI）分析、Mulliken 电荷以及辐射和非辐射衰减速率常数的计算结果推断主体-客体相互作用，π-π/Br-π相互作用，卤素键和多个氢键的结合共同有助于水溶液中CB[8]/HA-BrBP的长RTP。

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进一步根据HA的靶向性研究了CB[8]/HA-BrBP在活细胞中磷光成像的应用。将三种类型的癌细胞（A549，HeLa，KYSE–150）与CB[8]/HA-BrBP一起孵育，通过共聚焦显微镜获得515-540 nm的细胞内发射光信号，显示该准轮烷聚合物均发出强烈的绿色磷光，而在人类胚胎肾细胞（293T）中未观察到明显的磷光，并且根据细胞定位染色显示了在线粒体中。结果表明，假轮烷聚合物比正常细胞优先靶向肿瘤细胞的线粒体中。本文所述的超分子策略不仅将为开发在水溶液中表现出RTP的纯有机化合物提供新的途径，而且还将拓宽磷光的应用。

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相关工作发表在Nature Communications上（DOI: 10.1038/s41467-020-18520-7），第一作者为南开大学博士研究生周维磊（Wei-Lei Zhou），通讯作者为南开大学刘育教授。