由于自由电子利用方面的冲突,强荧光和高催化活性往往无法同时实现,这导致大多数近红外II(NIR-II)荧光团缺乏生物活性。为了规避这一问题,天津大学张晓东和Hao Wang开发了原子级精确的Au22簇,其具有950至1300nm的强NIR-II荧光,而进一步通过原子工程产生活性Cu单原子位点后,其又能表现出强大的类酶活性。
本文要点
(1)所开发的Au21Cu1簇显示出比Au22簇高18倍的抗氧化活性、90倍的过氧化氢酶样活性和3倍的超氧化物歧化酶样活性,而在荧光损失也可忽略不计。
(2)通过Cu d态的贡献,用单个Cu原子掺杂可将带隙从1.33 eV降低到1.28 eV,而具有损失电子态的Cu可赋予团簇较高的催化活性。
(3)这类可肾清除团簇可以在20到120分钟的窗口内监测顺铂诱导的肾损伤,并使用NIR-II光片显微镜在三维模式下进行观察。此外,在顺铂处理的小鼠模型中,该团簇可抑制氧化应激和炎症。
Huizhen Ma, et al. Bioactive NIR-II gold clusters for three-dimensional imaging and acute inflammation inhibition. Science Advances. 2023
DOI:10.1126/sciadv.adh7828
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh7828