2025年中國分析測試科學獎二等獎：高性能D-A型熒光分子開發及功能化調控與應用
完成單位：川北醫學院，成都師范學院，四川中久國峰科技有限公司
完成人：劉軍,鄧國偉,周黃,羅熒萍,蘇蓉川,陳虹羽,馮嬌,張成華,聶旭鳳,張仕祿
成果簡介：在醫療衛生領域中，疾病診療精準度較低、院內交叉感染率高和醫療廢物對環境的污染等問題仍廣泛存在。相關技術發展有利于改善整個醫療生態和保障人們生命健康。本項目利用光在使用中無可比擬的優勢，從易于調控的小分子光學分子設計和構建出發，圍繞其在以上應用中存在的多個難點和科學問題，開發了兩類D-A型分子并分別進行性能調控，實現了其應用。根據應用場景需要，材料性能分別涵蓋了對可見光、 近紅外光或太陽光等全波長光的利用。該項目成果實現了以上多方面技術提升。
創新點及科學價值：
1.圍繞體外診斷熒光探針開發缺乏可見光高性能熒光團的難點，開發了D-A型三芳基硼類小分子，通過激發態對微環境的敏感響應構建生物熒光探針，利用其分子結構誘導的熒光變化，提出了分析物誘導有限聚集、多步水解、膜通透性轉變等機理。成功研發出系列能用于生物物質和腫瘤標志物檢測的小分子熒光探針。并將其應用于病理切片染色、體外儀器開發中。
2.圍繞光動力應用中需要特殊光源導致不便利的難點，發展了一類具有高光敏性三芳基硼類小分子, 其無需特殊光源，可通過借助照明燈光或自然光實現光動力作用。作為探針，成功應用于選擇性誘導癌細胞凋亡并成像。作為染料，成功應用于開發抗菌抗病毒紡織品相關產品。通過與纖維化光熱材料結合，成功實現高效利用太陽光抗菌，應用于防止醫療廢品污染環境。
3.圍繞體內診療存在的光毒性問題，開發了一類近紅外D?A型分子結構，通過與聚合物結合并引入氫鍵網絡，提升了其形成分子玻璃的穩定性，該技術也應用于發展光學膜相關產品。將該類分子應用于體內光診療，通過變換分子結構誘導J聚集體形成，優化診療性能，發展了一類聚集誘導光降解分子并在國際上首次提出了聚集誘導光降解概念，解決了近紅外小分子光敏劑普遍存在的光毒性問題。
社會經濟效益：本項目在Materials Horizons、Biosensors and Bioelectronics、Analytical Chemistry等雜志發表學術論文120篇，培養10余名碩士研究生。利用相關技術進行光學材料開發，產品包括分析檢測所用膜材等，獲得融資4330萬元，實現年銷售近3000 萬元，估值超過2億元。與河北瑞諾醫療器械有限公司簽訂技術轉讓合同，金額為150萬元。于2024年創立了南充高坪區光護生物有限公司進行醫療衛生產品開發。
應用前景：本項目發展光穩定性分子玻璃等的技術或材料能用于光學膠或光學膜相關產品的開發中，三芳基硼類熒光探針可用于生物檢測、病理切片染色方面，腫瘤靶向性熒光探針和近紅外光診療材料可用于體內診療方面，高光敏性抗菌抗病毒技術可用于公共衛生或環保領域。
