日前，材料与化学化工学院邱化玉教授团队发表了具有聚集诱导发光效应的金属环/笼荧光超分子组装体的最新设计和构建，探讨了这些组装体在发光材料、化学和生物传感器、生物成像剂和癌症治疗等方面的应用，提出了金属环/笼荧光超分子组装体发展的机遇和挑战。研究成果以“Metallacycle/Metallacage-Cored Fluorescent Supramolecular Assemblies with Aggregation Induced Emission Properties”为题，于近期发表在Advanced Optical Materials（Adv. Optical Mater. 2020, 1902190）。Materials Views China网站对该研究成果进行了报道。

超分子组装体在发光材料、传感器、生物成像和癌症治疗上的应用示意图

  将发色团的荧光特性与超分子聚合物的动态非共价键性质结合起来形成的荧光超分子组装体，不但具有非共价键的动态可逆性，而且还能对各种外部刺激显示出良好的荧光变化性能。荧光超分子组装体由于其广泛的应用，在超分子化学领域具有特殊的重要性。将具有聚集诱导发光（AIE）与配位驱动自组装制备的超分子配合物结合起来是制备具有各种明确结构和特定功能的荧光超分子组装体的有效途径。本文总结了具有AIE特性的金属环/笼荧光超分子组装体的最新研究进展，详细介绍了具有AIE特性的金属环/笼荧光超分子组装体的最新设计、构建方法和这些组装体在发光材料、化学和生物传感器、生物成像剂和癌症治疗等方面的广泛应用。

本文同时也指出开发新型荧光超分子组装体以供实际应用方面仍然面临着很大的挑战。荧光超分子组装体仍然需要在（i）构建水溶性荧光超分子组装体作为新的药物载体和递送剂；（ii）设计和制备新型软材料来提高组装体的刺激响应性、自愈性、适应性和可循环能力等特征；（iii）探索刺激响应性和复杂的荧光超分子组装体来模拟生物系统的功能和特性等方面进一步深入充分进行探索。针对荧光超分子组装体实际应用中存在的挑战，本文提供了一些解决方案：（i）通过将传统聚合物引入含AIE荧光团的金属环/笼的荧光超分子组装体中可以有效提高荧光超分子组装体的力学性能；（ii）将新的功能元素或基团（如金属离子、二硫键或金属配位键）引入到荧光超分子组装体的金属环/笼的内在空腔，通过多级自组装来构建复杂的超分子材料，可以赋予或调节荧光超分子组装体的功能；（iii）通过改变配体或摩尔比来调节超分子配位复合物的分子结构，可以发展具有不同拓扑结构（如分枝、超支、树枝状、星形和交联结构）的荧光超分子组装体。

我院李洋博士为论文第一作者，尹守春教授和邱化玉教授为共同通讯作者。此项研究得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目的资助。