由J-聚集体染料形成的纳米组装体：一种适用于生命体的刺激响应工具

摘要： 控制染料的堆积排列是调节其光物理和/或光化学性质的简便方法，从而为光功能工具提供新的传感机制。在此，我们提出一种通用且稳健的策略：仅以两亲性二嵌段共聚物和刺激响应型染料作为构建单元，制备水稳定的J-聚集染料模板化纳米组装体。采用碘取代硼二吡咯亚甲基（BODIPY）作为模板，引导聚乙二醇-嵌段-聚己内酯（PEG-PCL）自组装，形成核壳纳米片——疏水性滑移堆积的BODIPYs构成核心，亲水性PEG外壳包裹外围。该自组装纳米片在细胞培养基中稳定，并具有内置刺激响应性：其中BODIPY携带的间羧酸保护基团可在过氧亚硝基阴离子处理下高效脱除，由此产生的负电荷促使染料从J-堆积重排为非堆积状态，从而激活纳米组装体的光诱导单线态氧生成。这种刺激激活的光敏性已被用于特异性光动力消融具有过量内源性过氧亚硝基的活化RAW 264.7细胞。鉴于该传感机制的普适性，本文所述概念将显著拓展设计原则库，为生物研究和临床需求开发多样化的光功能工具。