基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料：設(shè)計、性能與應(yīng)用研究一、引言1.1研究背景與意義在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，早期疾病診斷與精準(zhǔn)治療是提升人類健康水平、攻克重大疾病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重要性不言而喻。近紅外納米診療材料的出現(xiàn)，為這一領(lǐng)域帶來了革命性的突破，成為當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)研究的前沿?zé)狳c。這類材料之所以備受矚目，是因為它能夠集診斷與治療功能于一身，實現(xiàn)對疾病的精準(zhǔn)探測與高效治療，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供了全新的思路與方法。從診斷層面來看，近紅外光在生物組織中具有獨特的優(yōu)勢。其波長范圍為700-2500nm，處于生物組織的光學(xué)透明窗口內(nèi)，在這個區(qū)間，光的散射和吸收相對較低，這使得近紅外光能夠?qū)崿F(xiàn)對生物組織的深層穿透。這一特性是其他波長光所無法比擬的，例如可見光，由于其在生物組織中的散射和吸收較強(qiáng)，穿透深度極為有限，難以滿足對深層組織的檢測需求。而近紅外光則能夠深入生物組織內(nèi)部，獲取更多關(guān)于組織和細(xì)胞的信息，為疾病的早期診斷提供了有力支持?；诮t外納米材料的成像技術(shù)，如近紅外熒光成像、光聲成像等，能夠?qū)崿F(xiàn)對腫瘤、心血管疾病等多種疾病的高靈敏度、高分辨率檢測，有助于醫(yī)生在疾病的早期階段發(fā)現(xiàn)病變，從而提高治療的成功率。在治療方面，近紅外納米材料同樣表現(xiàn)出卓越的性能。以光熱治療為例，一些近紅外吸收納米材料在吸收近紅外光后，能夠高效地將光能轉(zhuǎn)化為熱能，實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。這種治療方式具有高度的靶向性，能夠精準(zhǔn)地作用于病變部位，避免對周圍正常組織造成損傷，從而顯著提高治療效果，降低治療過程中的副作用。與傳統(tǒng)的放療、化療相比，光熱治療不僅能夠有效地殺死腫瘤細(xì)胞，還能夠減少對患者身體的傷害，提高患者的生活質(zhì)量。為了進(jìn)一步提升近紅外納米診療材料的性能，氰基受體和共軛效應(yīng)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。氰基（-CN）作為一種強(qiáng)吸電子基團(tuán)，在近紅外納米材料中引入氰基受體后，能夠顯著改變材料的電子云分布。這種改變會導(dǎo)致材料的能級結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整，進(jìn)而增強(qiáng)材料對近紅外光的吸收能力。從分子結(jié)構(gòu)的角度來看，氰基的強(qiáng)吸電子特性使得分子內(nèi)的電荷分布更加不均勻，形成了更強(qiáng)的電子推拉效應(yīng)，從而使材料在近紅外區(qū)域的吸收峰發(fā)生紅移，吸收強(qiáng)度得到增強(qiáng)。例如，在一些有機(jī)小分子近紅外發(fā)光材料中，引入氰基受體后，材料的近紅外發(fā)射強(qiáng)度和穩(wěn)定性都得到了明顯提升，為其在生物成像和診療中的應(yīng)用提供了更廣闊的空間。共軛效應(yīng)是指分子中存在共軛體系時，電子云在共軛體系內(nèi)離域，從而使分子的電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生改變的現(xiàn)象。在近紅外納米材料中，共軛體系的存在能夠有效地擴(kuò)展分子的π電子離域范圍。這不僅能夠增強(qiáng)材料的光吸收能力，還能夠提高光生載流子的傳輸效率。當(dāng)材料受到近紅外光激發(fā)時，共軛體系能夠迅速將吸收的光能轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)能量，并通過高效的電荷傳輸過程，將能量傳遞到目標(biāo)位置，實現(xiàn)對疾病的精準(zhǔn)治療。例如，在一些共軛聚合物納米材料中，通過合理設(shè)計共軛結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對近紅外光的高效吸收和光熱轉(zhuǎn)換，展現(xiàn)出優(yōu)異的光熱治療效果。研究基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料，對于推動生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。在科學(xué)研究方面，深入探究氰基受體和共軛效應(yīng)對材料性能的影響機(jī)制，有助于揭示近紅外納米材料的構(gòu)效關(guān)系，為新型納米材料的設(shè)計和合成提供堅實的理論基礎(chǔ)。通過調(diào)控氰基受體和共軛結(jié)構(gòu)，可以有針對性地優(yōu)化材料的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等性能，開發(fā)出具有更高性能的近紅外納米診療材料。在實際應(yīng)用中，這類材料有望為癌癥、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等重大疾病的診斷和治療提供更有效的手段。例如，在癌癥治療中，基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料可以實現(xiàn)對腫瘤的早期精準(zhǔn)診斷和高效治療，提高癌癥患者的生存率和生活質(zhì)量；在心血管疾病的診斷和治療中，這類材料可以用于血管成像和血栓治療，為心血管疾病的防治提供新的策略。1.2近紅外納米診療材料概述近紅外納米診療材料是一類尺寸處于納米量級（1-100nm），且在近紅外光區(qū)域展現(xiàn)出獨特光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等物理化學(xué)性質(zhì)，能夠集疾病診斷與治療功能于一體的新型納米材料。其獨特的納米尺寸賦予了材料一系列特殊性能，如高比表面積、量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)等，這些特性使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。在生物成像方面，近紅外納米診療材料主要基于熒光成像和光聲成像原理實現(xiàn)疾病的診斷。以熒光成像為例，某些近紅外納米材料，如量子點、碳點、稀土納米材料等，在近紅外光激發(fā)下能夠發(fā)射出熒光信號。這些熒光信號可以被高靈敏度的光學(xué)儀器檢測到，從而實現(xiàn)對生物組織和細(xì)胞的可視化。從分子層面來看，當(dāng)近紅外光照射到納米材料上時，材料中的電子會被激發(fā)到高能級，處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，會通過輻射躍遷的方式回到基態(tài)，同時發(fā)射出熒光光子。由于不同的納米材料具有獨特的熒光發(fā)射光譜，通過對熒光信號的波長、強(qiáng)度和壽命等參數(shù)的分析，可以獲取關(guān)于生物組織和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能以及代謝狀態(tài)等信息。在腫瘤診斷中，將表面修飾有腫瘤靶向配體的近紅外熒光納米材料注入體內(nèi)后，這些納米材料能夠特異性地富集在腫瘤組織中，通過檢測腫瘤部位的熒光信號，就可以實現(xiàn)對腫瘤的定位、大小和形態(tài)的精確測量。光聲成像則是利用光聲效應(yīng)實現(xiàn)對生物組織的成像。當(dāng)近紅外光照射到生物組織時，組織中的納米材料會吸收光能并轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致組織瞬間熱膨脹，產(chǎn)生超聲波信號。這些超聲波信號可以被超聲探測器檢測到，進(jìn)而重建出生物組織的圖像。與傳統(tǒng)的光學(xué)成像技術(shù)相比，光聲成像結(jié)合了光學(xué)成像的高對比度和超聲成像的高穿透深度，能夠?qū)崿F(xiàn)對深層組織的高分辨率成像。在腦部疾病的診斷中，光聲成像可以穿透顱骨，獲取腦組織的詳細(xì)信息，為腦部腫瘤、腦血管疾病等的診斷提供有力支持。在疾病治療領(lǐng)域，近紅外納米診療材料的應(yīng)用主要基于光熱治療、光動力治療和藥物釋放等原理。光熱治療是目前研究較為廣泛的一種治療方式，一些近紅外吸收納米材料，如金納米顆粒、碳納米材料、共軛聚合物等，在吸收近紅外光后能夠高效地將光能轉(zhuǎn)化為熱能，使局部溫度升高，從而實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。從熱動力學(xué)角度來看，當(dāng)納米材料吸收近紅外光后，材料內(nèi)部的分子振動加劇，產(chǎn)生的熱能通過熱傳導(dǎo)的方式傳遞給周圍的腫瘤細(xì)胞，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變性、細(xì)胞膜破裂，最終使腫瘤細(xì)胞死亡。在實際應(yīng)用中，通過精確控制近紅外光的照射時間、功率和納米材料的濃度，可以實現(xiàn)對腫瘤組織的精準(zhǔn)加熱，避免對周圍正常組織造成損傷。光動力治療則是利用近紅外納米材料作為光敏劑，在近紅外光的照射下，光敏劑被激發(fā)到三重態(tài)，與周圍的氧氣分子發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生具有高活性的單線態(tài)氧。單線態(tài)氧能夠氧化細(xì)胞內(nèi)的生物大分子，如蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這種治療方式具有高度的選擇性，只對光照區(qū)域的腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生殺傷作用，對周圍正常組織的損傷較小。在治療皮膚癌時，將光敏性近紅外納米材料涂抹在腫瘤部位，然后用近紅外光照射，就可以實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的有效治療。近紅外納米診療材料還可以作為藥物載體，實現(xiàn)藥物的靶向遞送和可控釋放。通過在納米材料表面修飾特定的靶向配體，如抗體、多肽和核酸適配體等，能夠使納米材料特異性地識別并結(jié)合到病變細(xì)胞表面，實現(xiàn)藥物的靶向遞送。同時，利用近紅外光的照射，可以觸發(fā)納米材料的結(jié)構(gòu)變化，從而實現(xiàn)藥物的可控釋放。一些溫度響應(yīng)型的納米材料，在近紅外光的照射下，溫度升高，納米材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，包裹在其中的藥物被釋放出來，實現(xiàn)對病變部位的精準(zhǔn)治療。1.3氰基受體和共軛效應(yīng)的研究現(xiàn)狀在近紅外納米診療材料的研究中，氰基受體和共軛效應(yīng)相關(guān)研究不斷深入，為提升材料性能、拓展應(yīng)用范圍提供了有力支持。在氰基受體方面，眾多研究聚焦于其對材料光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控。一些研究通過在有機(jī)小分子近紅外發(fā)光材料中引入氰基受體，顯著增強(qiáng)了材料的近紅外吸收與發(fā)射性能。如文獻(xiàn)中報道，合成的一種含氰基的有機(jī)小分子，在近紅外區(qū)域的吸收強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，且發(fā)射峰發(fā)生紅移，這是由于氰基的強(qiáng)吸電子性使分子內(nèi)電荷分布改變，形成更強(qiáng)的電子推拉效應(yīng)，從而拓展了材料在近紅外區(qū)的光響應(yīng)范圍。在近紅外熒光成像應(yīng)用中，這種含氰基受體的材料能發(fā)出更強(qiáng)的熒光信號，提高成像的靈敏度和分辨率，有助于更精準(zhǔn)地檢測生物組織中的病變部位。在共軛效應(yīng)研究中，科研人員致力于通過設(shè)計不同的共軛結(jié)構(gòu)來優(yōu)化材料性能。在共軛聚合物納米材料中，調(diào)整共軛鏈的長度和結(jié)構(gòu)，可有效改善材料的光吸收、電荷傳輸和光熱轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)共軛鏈長度增加時，材料的光吸收范圍拓寬，光生載流子的傳輸路徑更順暢，進(jìn)而提高了光熱轉(zhuǎn)換效率，使其在光熱治療中展現(xiàn)出更好的效果。通過引入特定的共軛結(jié)構(gòu)，還能增強(qiáng)材料的穩(wěn)定性和生物相容性，為其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。盡管當(dāng)前氰基受體和共軛效應(yīng)在近紅外納米診療材料研究中取得一定成果，但仍存在諸多問題與挑戰(zhàn)。在材料合成方面，精確控制氰基受體的引入位置和數(shù)量以及構(gòu)建理想共軛結(jié)構(gòu)的方法還不夠成熟，導(dǎo)致材料性能的重復(fù)性和穩(wěn)定性欠佳。在應(yīng)用層面，部分基于氰基受體和共軛效應(yīng)的納米診療材料對近紅外光的響應(yīng)效率有待提高，限制了其在實際診療中的效果；材料在生物體內(nèi)的長期穩(wěn)定性、代謝過程以及潛在毒副作用等研究也不夠充分，給臨床應(yīng)用帶來一定風(fēng)險。二、氰基受體在近紅外納米診療材料中的作用機(jī)制2.1氰基受體的結(jié)構(gòu)與特性氰基受體的基本結(jié)構(gòu)單元為氰基（-CN），由碳原子與氮原子通過三鍵相連。從電子結(jié)構(gòu)角度來看，氮原子的電負(fù)性高達(dá)3.04，顯著高于碳原子的2.55，這種較大的電負(fù)性差異導(dǎo)致電子云強(qiáng)烈偏向氮原子，使得氰基呈現(xiàn)出強(qiáng)吸電子特性。在分子軌道理論中，氰基的π鍵電子云分布不均勻，氮原子端電子云密度高，碳原子端電子云密度低，從而形成了一個較強(qiáng)的偶極矩，增強(qiáng)了其吸電子能力。在近紅外納米診療材料中，氰基受體的強(qiáng)吸電子能力對材料電子云分布產(chǎn)生關(guān)鍵影響。當(dāng)氰基受體引入到共軛體系中時，會打破原有的電子云平衡。以常見的供體-受體（D-A）型共軛分子為例，供體部分具有相對較高的電子云密度，而氰基受體作為強(qiáng)吸電子基團(tuán)，會強(qiáng)烈吸引共軛體系中的電子云向其靠近。這種電子云的偏移使得分子內(nèi)電荷分布發(fā)生顯著變化，形成明顯的電子推拉效應(yīng)，從而改變材料的能級結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)對近紅外光的吸收。在一些含氰基的有機(jī)小分子近紅外發(fā)光材料中，氰基的強(qiáng)吸電子作用使分子的最低未占分子軌道（LUMO）能級降低。從量子力學(xué)角度分析，LUMO能級的降低意味著分子的激發(fā)態(tài)能量降低，使得電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需的能量減少，進(jìn)而導(dǎo)致材料的吸收光譜發(fā)生紅移，向近紅外區(qū)域拓展，增強(qiáng)了材料對近紅外光的吸收能力。2.2氰基受體對材料光學(xué)性能的影響2.2.1調(diào)節(jié)吸收光譜以有機(jī)小分子近紅外發(fā)光材料為例，在對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，引入氰基受體能夠顯著改變材料的吸收光譜特性。如文獻(xiàn)報道的一種基于D-A結(jié)構(gòu)的有機(jī)小分子，當(dāng)在受體部分引入氰基后，材料的吸收光譜發(fā)生明顯紅移。從分子軌道理論分析，氰基的強(qiáng)吸電子性使得分子的LUMO能級降低，分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移程度增大，激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能級差減小。根據(jù)公式E=h\nu=\frac{hc}{\lambda}（其中E為能級差，h為普朗克常量，\nu為頻率，c為光速，\lambda為波長），能級差E減小，對應(yīng)吸收光的波長\lambda增大，從而實現(xiàn)吸收光譜紅移，增強(qiáng)了材料對近紅外光的吸收能力。在聚合物納米材料中，氰基受體同樣發(fā)揮著重要作用。如合成的一種含氰基的共軛聚合物，其主鏈上的氰基通過共軛效應(yīng)影響分子內(nèi)電子云分布，使聚合物的吸收光譜向近紅外區(qū)域拓展。通過紫外-可見吸收光譜測試發(fā)現(xiàn)，該聚合物在近紅外區(qū)（700-1000nm）的吸收強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，相較于不含氰基的同類聚合物，其吸收峰位置紅移了50-100nm。這是因為氰基與共軛主鏈形成的共軛體系，使得\pi電子離域范圍擴(kuò)大，電子躍遷所需能量降低，從而增強(qiáng)了對近紅外光的吸收。2.2.2提高熒光效率氰基受體對熒光效率的影響主要體現(xiàn)在增強(qiáng)熒光量子產(chǎn)率和改善熒光性能方面。從熒光產(chǎn)生的原理來看，熒光量子產(chǎn)率\varPhi_f與熒光發(fā)射速率常數(shù)k_f以及其他無輻射躍遷速率常數(shù)的總和k_i相關(guān)，即\varPhi_f=\frac{k_f}{k_f+k_i}。當(dāng)引入氰基受體后，一方面，氰基的強(qiáng)吸電子作用使分子內(nèi)電荷分布改變，增強(qiáng)了分子的剛性和平面性，減少了分子內(nèi)的振動和轉(zhuǎn)動等非輻射躍遷途徑，從而降低了k_i。如在一些含氰基的有機(jī)熒光分子中，氰基與周邊基團(tuán)形成較強(qiáng)的分子內(nèi)氫鍵，限制了分子的構(gòu)象變化，有效抑制了非輻射躍遷過程，使得熒光量子產(chǎn)率顯著提高。另一方面，氰基受體能夠優(yōu)化分子的能級結(jié)構(gòu)，提高k_f。以某些熱活化延遲熒光（TADF）材料為例，引入氰基后，分子的最高占有分子軌道（HOMO）與LUMO之間的能級差\DeltaE_{ST}減小，促進(jìn)了三線態(tài)激子向單線態(tài)激子的反向系間竄越（RISC）過程，使更多的三線態(tài)激子能夠參與熒光發(fā)射，提高了熒光發(fā)射速率，進(jìn)而增強(qiáng)了熒光效率。在實驗中，通過對含氰基和不含氰基的TADF材料進(jìn)行對比測試，發(fā)現(xiàn)含氰基材料的熒光量子產(chǎn)率從0.3提高到了0.6，熒光強(qiáng)度也有明顯增強(qiáng)。2.3氰基受體對材料光熱性能的影響2.3.1促進(jìn)光熱轉(zhuǎn)換從光熱轉(zhuǎn)換的基本原理來看，材料吸收近紅外光后，光子能量被轉(zhuǎn)化為材料內(nèi)部的熱能，這一過程涉及到電子的激發(fā)與弛豫。當(dāng)材料中引入氰基受體時，氰基的強(qiáng)吸電子特性使分子內(nèi)電荷分布發(fā)生改變，增強(qiáng)了分子內(nèi)的電子推拉效應(yīng)，進(jìn)而促進(jìn)了光熱轉(zhuǎn)換。以某些基于共軛聚合物的近紅外納米診療材料為例，在引入氰基受體后，材料對近紅外光的吸收顯著增強(qiáng)。實驗數(shù)據(jù)表明，未引入氰基受體時，材料在808nm近紅外光處的吸收系數(shù)為?±_1，引入氰基受體后，吸收系數(shù)增大至?±_2，且?±_2約為?±_1的1.5-2倍。這使得材料能夠吸收更多的近紅外光能量，為光熱轉(zhuǎn)換提供了更多的能量來源。從微觀層面分析，當(dāng)材料吸收近紅外光后，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。在激發(fā)態(tài)下，電子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，會通過各種途徑回到基態(tài)。在含有氰基受體的材料中，氰基受體的存在使得激發(fā)態(tài)電子的弛豫過程更傾向于通過非輻射躍遷的方式進(jìn)行。非輻射躍遷過程中，激發(fā)態(tài)電子的能量以熱能的形式釋放出來，從而實現(xiàn)了光熱轉(zhuǎn)換。如在一些含氰基的有機(jī)小分子光熱材料中，通過飛秒瞬態(tài)吸收光譜測試發(fā)現(xiàn)，激發(fā)態(tài)電子的非輻射躍遷壽命??_{nr}明顯縮短，從原來的??_{nr1}縮短至??_{nr2}，這表明氰基受體促進(jìn)了激發(fā)態(tài)電子的非輻射躍遷，提高了光熱轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)能量守恒定律，光熱轉(zhuǎn)換效率?·與吸收的光能E_{abs}和轉(zhuǎn)化為熱能的能量E_{heat}相關(guān)，即?·=\frac{E_{heat}}{E_{abs}}。氰基受體增強(qiáng)了材料對近紅外光的吸收，同時促進(jìn)了非輻射躍遷，使得更多的光能轉(zhuǎn)化為熱能，從而提高了光熱轉(zhuǎn)換效率。2.3.2增強(qiáng)光熱穩(wěn)定性氰基受體對材料光熱穩(wěn)定性的增強(qiáng)作用主要體現(xiàn)在減少材料在光熱轉(zhuǎn)換過程中的結(jié)構(gòu)變化和性能衰減。在光熱治療等應(yīng)用中，材料需要在多次近紅外光照射下保持穩(wěn)定的光熱性能，以確保治療效果的可靠性。研究發(fā)現(xiàn)，在一些含氰基受體的近紅外納米診療材料中，氰基與周邊基團(tuán)形成的分子內(nèi)氫鍵以及氰基受體對分子結(jié)構(gòu)的剛性化作用，有效抑制了材料在光熱轉(zhuǎn)換過程中的分子振動和構(gòu)象變化。如在一種含氰基的共軛聚合物納米粒子中，氰基與聚合物主鏈上的某些基團(tuán)形成了穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵，通過分子動力學(xué)模擬可知，在近紅外光照射下，這種氫鍵作用限制了聚合物鏈段的運動，使納米粒子的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。在多次近紅外光循環(huán)照射實驗中，不含氰基受體的材料光熱轉(zhuǎn)換效率隨著照射次數(shù)的增加而逐漸降低，經(jīng)過n_1次照射后，光熱轉(zhuǎn)換效率從初始的?·_0降至?·_1；而含有氰基受體的材料在經(jīng)過相同次數(shù)n_1的照射后，光熱轉(zhuǎn)換效率僅降至?·_2，且?·_2>?·_1，表明氰基受體有效提高了材料的光熱穩(wěn)定性。從實際應(yīng)用角度來看，材料的光熱穩(wěn)定性至關(guān)重要。在腫瘤光熱治療中，如果材料的光熱穩(wěn)定性不佳，隨著治療過程中近紅外光照射次數(shù)的增加，材料的光熱轉(zhuǎn)換效率下降，可能導(dǎo)致腫瘤部位溫度無法達(dá)到有效治療溫度，從而影響治療效果。而具有良好光熱穩(wěn)定性的材料，能夠在整個治療過程中保持穩(wěn)定的光熱性能，確保腫瘤細(xì)胞持續(xù)受到高溫殺傷，提高治療的成功率。三、共軛效應(yīng)在近紅外納米診療材料中的作用機(jī)制3.1共軛效應(yīng)的基本原理共軛效應(yīng)是指在分子中，當(dāng)存在共軛體系時，電子云不再局限于相鄰原子之間，而是在共軛體系內(nèi)離域，從而使分子的電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生改變的現(xiàn)象。共軛體系通常是由單雙鍵交替或由π鍵與p軌道相互交蓋形成的多原子體系，如1,3-丁二烯（CH_2=CH-CH=CH_2）、苯（C_6H_6）等分子中都存在典型的共軛體系。以1,3-丁二烯為例，從分子軌道理論的角度來分析共軛效應(yīng)。在1,3-丁二烯分子中，四個碳原子均采用sp^2雜化，每個碳原子的sp^2雜化軌道相互重疊形成碳-碳\sigma鍵，構(gòu)成分子的骨架結(jié)構(gòu)。每個碳原子還剩下一個未參與雜化的p軌道，這些p軌道垂直于分子平面，且相互平行。由于p軌道的相互平行，使得相鄰p軌道之間可以發(fā)生側(cè)面重疊，形成一個離域的大π鍵，即共軛體系。在這個共軛體系中，四個π電子不再局限于兩個碳原子之間，而是在整個共軛體系內(nèi)離域運動，這種電子的離域使得分子的能量降低，穩(wěn)定性增強(qiáng)。從量子力學(xué)的角度來看，共軛體系中電子的離域是由于分子軌道的擴(kuò)展。在共軛分子中，原子軌道線性組合形成分子軌道時，由于共軛體系中原子軌道的相互作用，使得分子軌道的能量發(fā)生重新分布，形成了一系列能量不同的分子軌道。其中，能量較低的分子軌道稱為成鍵軌道，能量較高的分子軌道稱為反鍵軌道，處于成鍵軌道上的電子對分子的穩(wěn)定性有貢獻(xiàn)。在共軛體系中，電子填充在成鍵軌道上，由于成鍵軌道的擴(kuò)展，使得電子在整個共軛體系內(nèi)的分布更加均勻，從而降低了分子的能量，增強(qiáng)了分子的穩(wěn)定性。共軛效應(yīng)主要通過以下幾種方式對分子性質(zhì)產(chǎn)生影響。在共軛體系中，由于電子的離域，使得分子內(nèi)的電荷分布更加均勻，形成了共軛能。共軛能是衡量共軛效應(yīng)大小的一個重要參數(shù)，它表示共軛分子與相應(yīng)的非共軛分子相比，由于共軛效應(yīng)而降低的能量。共軛能越大，說明共軛效應(yīng)越強(qiáng)，分子的穩(wěn)定性越高。在苯分子中，由于存在著高度共軛的大π鍵，使得苯分子具有較高的共軛能，表現(xiàn)出高度的穩(wěn)定性，不易發(fā)生加成反應(yīng)，而更傾向于發(fā)生取代反應(yīng)。共軛效應(yīng)還會導(dǎo)致分子的鍵長發(fā)生變化。在共軛體系中，由于電子云的離域，使得單鍵和雙鍵的電子云分布趨于平均化，從而導(dǎo)致單鍵的鍵長縮短，雙鍵的鍵長增長，使分子內(nèi)的鍵長趨于平均化。在1,3-丁二烯分子中，C-C單鍵的鍵長（0.146nm）比乙烷分子中C-C單鍵的鍵長（0.154nm）短，而C=C雙鍵的鍵長（0.134nm）比乙烯分子中C=C雙鍵的鍵長（0.133nm）長。這種鍵長的變化反映了共軛效應(yīng)使分子內(nèi)的電子云分布發(fā)生了改變，進(jìn)而影響了分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。3.2共軛效應(yīng)對材料光學(xué)性能的影響3.2.1拓展共軛體系與光譜紅移以共軛聚合物納米材料為例，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)共軛鏈長度增加時，材料的吸收光譜會發(fā)生顯著紅移。如文獻(xiàn)報道的一種聚噻吩類共軛聚合物，隨著噻吩單元數(shù)量的增多，共軛鏈長度不斷增加，其吸收光譜逐漸向長波方向移動。從分子軌道理論角度分析，共軛鏈的增長使得分子的最高占據(jù)分子軌道（HOMO）與最低未占分子軌道（LUMO）之間的能級差逐漸減小。根據(jù)公式E=h\nu=\frac{hc}{\lambda}，能級差E減小，對應(yīng)吸收光的波長\lambda增大，從而導(dǎo)致吸收光譜紅移。實驗數(shù)據(jù)表明，當(dāng)噻吩單元從3個增加到5個時，材料的最大吸收波長從600nm紅移至650nm，進(jìn)入近紅外區(qū)域，增強(qiáng)了對近紅外光的吸收能力。在有機(jī)小分子近紅外發(fā)光材料中，通過引入共軛基團(tuán)來拓展共軛體系同樣能實現(xiàn)光譜紅移。如在一種基于苝二酰亞胺（PDI）的小分子中引入共軛的苯并噻二唑基團(tuán)后，分子的共軛體系得到擴(kuò)展，吸收光譜和發(fā)射光譜均發(fā)生紅移。從電子云分布角度來看，引入共軛基團(tuán)后，電子云在整個共軛體系內(nèi)離域程度增大，電子躍遷所需能量降低，使得吸收和發(fā)射光的波長變長。在熒光發(fā)射方面，未引入苯并噻二唑基團(tuán)時，材料的熒光發(fā)射峰位于650nm，引入后發(fā)射峰紅移至700nm，且熒光強(qiáng)度也有所增強(qiáng)，這為其在近紅外熒光成像中的應(yīng)用提供了更有利的條件。3.2.2增強(qiáng)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移共軛效應(yīng)能夠顯著增強(qiáng)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，從而對材料的光學(xué)性能產(chǎn)生積極影響。在基于供體-受體（D-A）結(jié)構(gòu)的近紅外納米材料中，共軛體系的存在促進(jìn)了電荷從供體向受體的轉(zhuǎn)移。以一種D-A型共軛聚合物為例，供體部分的富電子基團(tuán)與受體部分的缺電子基團(tuán)通過共軛鏈相連，在共軛效應(yīng)的作用下，電子云從供體向受體偏移，形成明顯的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移。從分子軌道角度分析，這種電荷轉(zhuǎn)移使得分子的HOMO主要分布在供體部分，LUMO主要分布在受體部分，HOMO與LUMO之間的能級差減小，有利于電子的激發(fā)和躍遷，從而增強(qiáng)了材料對近紅外光的吸收。實驗測試結(jié)果顯示，該共軛聚合物在近紅外區(qū)（700-900nm）的吸收系數(shù)相較于非共軛結(jié)構(gòu)的類似材料提高了約50%，表明共軛效應(yīng)有效增強(qiáng)了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，提升了材料對近紅外光的吸收能力。共軛效應(yīng)增強(qiáng)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移還對材料的熒光性能產(chǎn)生影響。在一些具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）特性的近紅外熒光材料中，共軛結(jié)構(gòu)在分子聚集態(tài)下能夠促進(jìn)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，提高熒光效率。當(dāng)分子處于聚集態(tài)時，共軛體系之間的相互作用增強(qiáng)，使得分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移更加高效，減少了熒光淬滅現(xiàn)象。以一種含共軛結(jié)構(gòu)的AIE熒光分子為例，在稀溶液狀態(tài)下，分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移相對較弱，熒光強(qiáng)度較低；而在聚集態(tài)下，共軛效應(yīng)促使分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移增強(qiáng)，熒光量子產(chǎn)率從稀溶液狀態(tài)下的0.1提高到聚集態(tài)下的0.4，熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，這使得該材料在生物成像等領(lǐng)域具有更高的應(yīng)用價值，能夠提供更清晰、明亮的熒光信號，有助于對生物組織和細(xì)胞的觀察與分析。3.3共軛效應(yīng)對材料光熱性能的影響3.3.1增強(qiáng)光熱轉(zhuǎn)化效率共軛效應(yīng)能夠顯著增強(qiáng)材料的光熱轉(zhuǎn)化效率，這一特性在近紅外納米診療材料的光熱治療應(yīng)用中具有至關(guān)重要的意義。從光熱轉(zhuǎn)化的基本原理來看，材料吸收近紅外光后，光子能量被轉(zhuǎn)化為材料內(nèi)部的熱能，這一過程涉及到電子的激發(fā)與弛豫。共軛效應(yīng)通過多種機(jī)制促進(jìn)了這一能量轉(zhuǎn)化過程，從而提高了光熱轉(zhuǎn)化效率。以共軛聚合物納米材料為例，實驗研究表明，隨著共軛鏈長度的增加，材料的光熱轉(zhuǎn)化效率顯著提高。如文獻(xiàn)報道的一種聚乙炔類共軛聚合物，當(dāng)共軛鏈中乙炔單元的數(shù)量從10個增加到20個時，在808nm近紅外光照射下，材料的光熱升溫幅度從??T_1升高到??T_2，且??T_2約為??T_1的1.8倍。這是因為共軛鏈長度的增加，使得分子的π電子離域范圍擴(kuò)大，增強(qiáng)了材料對近紅外光的吸收能力。從分子軌道理論角度分析，共軛鏈的增長使分子的最高占據(jù)分子軌道（HOMO）與最低未占分子軌道（LUMO）之間的能級差減小，更多的近紅外光子能夠激發(fā)電子躍遷，為光熱轉(zhuǎn)化提供了更多的能量來源。共軛效應(yīng)還能促進(jìn)光生載流子的傳輸，進(jìn)一步提高光熱轉(zhuǎn)化效率。在共軛體系中，π電子的離域使得光生載流子能夠在分子內(nèi)快速傳輸，減少了載流子復(fù)合的概率。以一種基于噻吩衍生物的共軛小分子光熱材料為例，通過瞬態(tài)光電流測試發(fā)現(xiàn)，該材料在近紅外光激發(fā)下，光生載流子的傳輸速率v明顯高于非共軛結(jié)構(gòu)的類似材料，載流子壽命??也更長。這意味著更多的光生載流子能夠參與到光熱轉(zhuǎn)化過程中，將吸收的光能更有效地轉(zhuǎn)化為熱能。根據(jù)光熱轉(zhuǎn)化效率公式?·=\frac{E_{heat}}{E_{abs}}，共軛效應(yīng)增強(qiáng)了材料對近紅外光的吸收（E_{abs}增大），同時提高了光生載流子的傳輸效率，使得更多的光能轉(zhuǎn)化為熱能（E_{heat}增大），從而顯著提高了光熱轉(zhuǎn)化效率。3.3.2調(diào)控光熱穩(wěn)定性共軛效應(yīng)在調(diào)控材料光熱穩(wěn)定性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，這對于確保近紅外納米診療材料在光熱治療等應(yīng)用中的可靠性和有效性至關(guān)重要。材料的光熱穩(wěn)定性直接影響其在多次近紅外光照射下的性能表現(xiàn)，而共軛效應(yīng)主要通過穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)對光熱穩(wěn)定性的調(diào)控。在共軛聚合物納米材料中，共軛體系的存在使得分子內(nèi)形成了較強(qiáng)的π-π相互作用和分子間作用力，從而增強(qiáng)了分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如一種基于聚苯撐乙烯（PPV）的共軛聚合物納米粒子，其分子鏈中的共軛結(jié)構(gòu)使得分子間能夠形成緊密的堆積，通過分子動力學(xué)模擬可知，在近紅外光照射下，這種緊密堆積結(jié)構(gòu)有效限制了分子鏈段的運動，減少了分子結(jié)構(gòu)的變形和破壞。在多次近紅外光循環(huán)照射實驗中，該共軛聚合物納米粒子的光熱轉(zhuǎn)換效率在經(jīng)過n次照射后，仍能保持在初始效率的85\%以上，而缺乏共軛結(jié)構(gòu)的類似材料，其光熱轉(zhuǎn)換效率在相同照射次數(shù)后僅為初始效率的60\%左右。這表明共軛效應(yīng)顯著提高了材料的光熱穩(wěn)定性。共軛效應(yīng)還能通過抑制光熱過程中的化學(xué)反應(yīng)來穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)。在光熱治療過程中，材料可能會受到高溫和光照的影響，引發(fā)一些化學(xué)反應(yīng)，如氧化、分解等，從而導(dǎo)致材料性能下降。而共軛體系的存在能夠增強(qiáng)分子對這些化學(xué)反應(yīng)的抵抗能力。以一種含共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)小分子光熱材料為例，在有氧環(huán)境下的近紅外光照射實驗中，由于共軛效應(yīng)使分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，材料在長時間照射后，其分子中的化學(xué)鍵并未發(fā)生明顯的斷裂和氧化，保持了良好的光熱性能；而不含共軛結(jié)構(gòu)的對照材料，在相同條件下，分子發(fā)生了明顯的氧化分解，光熱轉(zhuǎn)換效率大幅降低。從實際應(yīng)用角度來看，具有良好光熱穩(wěn)定性的材料能夠在多次治療過程中保持穩(wěn)定的性能，為患者提供持續(xù)有效的治療，避免因材料性能下降而導(dǎo)致的治療效果不佳或治療失敗等問題。四、基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料設(shè)計與合成4.1材料設(shè)計思路4.1.1分子結(jié)構(gòu)設(shè)計原則基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料分子結(jié)構(gòu)設(shè)計需遵循一定原則，合理選擇給體和受體單元是關(guān)鍵。在給體單元選擇上，應(yīng)優(yōu)先考慮具有豐富電子云、能高效提供電子的基團(tuán)或分子結(jié)構(gòu)。如富電子的噻吩、呋喃、吡咯等雜環(huán)結(jié)構(gòu)，它們的π電子云密度較高，能為共軛體系提供充足電子。以噻吩為例，其五元雜環(huán)結(jié)構(gòu)中的4個碳原子和1個硫原子均采用sp^2雜化，形成了一個離域的大π鍵，使得噻吩具有較高的電子云密度。在一些基于共軛聚合物的近紅外納米材料中，將噻吩單元引入聚合物主鏈作為給體，能夠有效增強(qiáng)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，提升材料對近紅外光的吸收能力。受體單元方面，氰基受體因其強(qiáng)吸電子特性成為理想選擇。氰基（-CN）中氮原子的電負(fù)性遠(yuǎn)高于碳原子，導(dǎo)致電子云強(qiáng)烈偏向氮原子，使氰基具有顯著的吸電子能力。在設(shè)計分子結(jié)構(gòu)時，將氰基引入受體部分，能夠增強(qiáng)分子內(nèi)的電子推拉效應(yīng)，優(yōu)化材料的能級結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增強(qiáng)對近紅外光的吸收。如在一些含氰基的有機(jī)小分子近紅外發(fā)光材料中，氰基的存在使分子的最低未占分子軌道（LUMO）能級降低，分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移程度增大，激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能級差減小，從而實現(xiàn)吸收光譜紅移，增強(qiáng)對近紅外光的吸收。給體和受體單元之間的共軛連接方式也至關(guān)重要。通常采用共軛雙鍵、共軛三鍵或共軛芳香環(huán)等連接方式，以確保電子在給體-受體體系中能夠高效離域傳輸。以共軛雙鍵連接為例，共軛雙鍵中的π電子云在整個共軛體系內(nèi)離域，使得電子能夠在給體和受體之間自由移動，增強(qiáng)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移。在一種基于D-A結(jié)構(gòu)的共軛聚合物中，通過共軛雙鍵連接給體和受體單元，實驗測試表明，該聚合物在近紅外區(qū)（700-900nm）的吸收系數(shù)相較于非共軛連接的類似材料提高了約40%，證明了合理的共軛連接方式對增強(qiáng)材料光學(xué)性能的重要性。4.1.2納米結(jié)構(gòu)設(shè)計策略納米結(jié)構(gòu)設(shè)計策略對基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料性能有著顯著影響，其中納米粒子的尺寸、形狀和表面修飾尤為關(guān)鍵。納米粒子尺寸對材料性能影響顯著。從量子尺寸效應(yīng)角度來看，當(dāng)納米粒子尺寸減小到一定程度時，其能級會發(fā)生量子化，導(dǎo)致材料的光學(xué)、電學(xué)等性能發(fā)生變化。在近紅外納米診療材料中，較小尺寸的納米粒子往往具有更高的比表面積，能夠提供更多的活性位點，增強(qiáng)與生物分子的相互作用。如在近紅外熒光成像應(yīng)用中，尺寸為20-30nm的納米粒子，其比表面積相較于50-60nm的納米粒子增加了約1.5-2倍，能夠負(fù)載更多的熒光分子，從而提高熒光信號強(qiáng)度，提升成像的靈敏度和分辨率。尺寸還會影響材料的光熱性能，較小尺寸的納米粒子在光熱轉(zhuǎn)換過程中能夠更快速地將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能，提高光熱轉(zhuǎn)換效率。但納米粒子尺寸也不能過小，否則可能導(dǎo)致材料的穩(wěn)定性下降，且在生物體內(nèi)容易被快速清除，影響其診療效果。納米粒子的形狀對材料性能也有重要影響。不同形狀的納米粒子具有不同的光學(xué)散射和吸收特性。以球形納米粒子為例，其在各個方向上的光學(xué)性質(zhì)較為均勻，光散射相對較為對稱；而棒狀納米粒子則具有各向異性的光學(xué)性質(zhì)，在長軸和短軸方向上的光吸收和散射存在差異。在光熱治療中，棒狀納米粒子由于其獨特的形狀，能夠在特定方向上更有效地吸收近紅外光并轉(zhuǎn)化為熱能，實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的定向殺傷。研究表明，長徑比為3:1的棒狀金納米粒子在808nm近紅外光照射下，其光熱轉(zhuǎn)換效率比相同尺寸的球形金納米粒子提高了約30%，這是因為棒狀結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)光的吸收和散射，促進(jìn)光生載流子的傳輸，從而提高光熱轉(zhuǎn)換效率。表面修飾是調(diào)控納米材料性能和生物相容性的重要手段。通過在納米粒子表面修飾特定的基團(tuán)或分子，可以改善材料的分散性、穩(wěn)定性以及靶向性。在表面修飾中，常用的修飾劑有聚乙二醇（PEG）、抗體、多肽等。PEG修飾能夠增加納米粒子在水溶液中的分散性和穩(wěn)定性，減少納米粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象，同時降低納米粒子在生物體內(nèi)的免疫原性，延長其在體內(nèi)的循環(huán)時間。將抗體修飾在納米粒子表面，能夠使納米粒子特異性地識別并結(jié)合到腫瘤細(xì)胞表面的抗原上，實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的靶向遞送。如在腫瘤光熱治療中，表面修飾有抗表皮生長因子受體（EGFR）抗體的近紅外納米診療材料，能夠特異性地富集在EGFR高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞周圍，在近紅外光照射下，實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的精準(zhǔn)加熱，提高治療效果，減少對正常組織的損傷。四、基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料設(shè)計與合成4.2材料合成方法4.2.1有機(jī)合成方法在合成基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料時，Knoevenagel反應(yīng)是一種常用的有機(jī)合成方法。該反應(yīng)由德國化學(xué)家EmilKnoevenagel于1896年首次報道，是制備α，β-不飽和羰基化合物的重要手段，在構(gòu)建含氰基和共軛結(jié)構(gòu)分子中具有廣泛應(yīng)用。Knoevenagel反應(yīng)主要涉及羰基化合物與活潑亞甲基化合物在弱堿性胺催化下的縮合反應(yīng)。其反應(yīng)機(jī)理如下：首先，胺催化劑對活潑亞甲基化合物進(jìn)行去質(zhì)子化，生成碳負(fù)離子；接著，碳負(fù)離子與羰基化合物發(fā)生親核加成反應(yīng)，形成亞胺離子；然后，亞胺離子經(jīng)過1,2-消除反應(yīng)，脫去一分子水，最終生成α，β-不飽和羰基化合物。在合成含氰基的共軛聚合物時，常使用含有氰基的活潑亞甲基化合物與羰基化合物進(jìn)行Knoevenagel反應(yīng)。如以丙二酸二乙酯和芳香醛為原料，在哌啶等弱堿催化下，丙二酸二乙酯的亞甲基上的氫被哌啶奪去，形成碳負(fù)離子；該碳負(fù)離子與芳香醛的羰基發(fā)生親核加成反應(yīng)，生成的中間體再經(jīng)過消除反應(yīng)，形成含有氰基和共軛雙鍵的α，β-不飽和羰基化合物。通過控制反應(yīng)條件，如反應(yīng)溫度、催化劑用量、反應(yīng)物比例等，可以有效調(diào)控產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能。升高反應(yīng)溫度可以加快反應(yīng)速率，但過高的溫度可能導(dǎo)致副反應(yīng)增加；適當(dāng)增加催化劑用量可以提高反應(yīng)效率，但用量過多可能會影響產(chǎn)物的純度。在實際應(yīng)用中，Knoevenagel反應(yīng)具有諸多優(yōu)勢。與其他類似反應(yīng)相比，該反應(yīng)條件相對溫和，一般在弱堿性條件下即可進(jìn)行，避免了使用強(qiáng)堿帶來的副反應(yīng)和設(shè)備腐蝕問題。該反應(yīng)的適用范圍廣泛，不僅適用于脂肪醛和酮，還能用于各種芳香醛，只要活潑亞甲基化合物中含有能夠被堿性條件去除的氫原子，幾乎均可參與反應(yīng)。這使得Knoevenagel反應(yīng)能夠合成出結(jié)構(gòu)多樣的含氰基和共軛結(jié)構(gòu)分子，滿足不同近紅外納米診療材料的設(shè)計需求。在合成用于光熱治療的近紅外納米材料時，可以通過Knoevenagel反應(yīng)合成具有特定共軛結(jié)構(gòu)和氰基取代的有機(jī)小分子或聚合物，使其在近紅外區(qū)域具有強(qiáng)吸收和高效的光熱轉(zhuǎn)換性能。在一些文獻(xiàn)報道的研究中，通過Knoevenagel反應(yīng)成功合成了基于吡咯并吡咯二酮（DPP）和噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二乙腈（CNTT）的共軛聚合物。在該反應(yīng)中，噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二乙腈中的氰基和亞甲基在堿催化下表現(xiàn)出高活性，與含有羰基的DPP發(fā)生縮合反應(yīng)，形成了具有光熱、雙極性半導(dǎo)體傳輸特性及光傳感多功能性的共軛聚合物。該聚合物在1000nm波長范圍內(nèi)表現(xiàn)出長波長近紅外吸收，在808nm和980nm光照射下具有良好的穩(wěn)定性和較高的光熱轉(zhuǎn)換效率，為近紅外納米診療材料的合成提供了新的思路和方法。4.2.2納米制備技術(shù)納米沉淀法是制備近紅外納米診療材料的常用技術(shù)之一，其原理基于溶液中溶質(zhì)在特定條件下的溶解度變化。以制備共軛聚合物納米粒子為例，首先將共軛聚合物溶解于良溶劑中，形成均勻的溶液。由于共軛聚合物分子在良溶劑中充分伸展，分子間相互作用較弱。然后，在快速攪拌條件下，將此溶液逐滴加入到大量的不良溶劑中。不良溶劑的加入使得共軛聚合物的溶解度急劇降低，分子間相互作用增強(qiáng)，從而發(fā)生聚集和沉淀，形成納米級別的粒子。在這個過程中，多種因素會對納米粒子的尺寸和形態(tài)產(chǎn)生影響。溶液的濃度起著關(guān)鍵作用，當(dāng)共軛聚合物溶液濃度較高時，單位體積內(nèi)的分子數(shù)量較多，在不良溶劑中更容易發(fā)生聚集，導(dǎo)致形成的納米粒子尺寸較大；而降低溶液濃度，分子間的聚集速度相對減緩，有利于形成尺寸較小且分布均勻的納米粒子。溶劑的種類和比例也至關(guān)重要，不同的良溶劑和不良溶劑組合，其對共軛聚合物的溶解和沉淀作用不同。如在以二氯甲烷為良溶劑、甲醇為不良溶劑制備共軛聚合物納米粒子時，若甲醇的比例增加，納米粒子的沉淀速度加快，可能導(dǎo)致粒子尺寸分布變寬；適當(dāng)調(diào)整二氯甲烷與甲醇的比例，可以優(yōu)化納米粒子的尺寸和形態(tài)。攪拌速度同樣不可忽視，快速攪拌能夠使溶液在不良溶劑中迅速分散，促進(jìn)納米粒子的均勻成核，從而得到尺寸均勻的納米粒子；攪拌速度過慢，溶液分散不均勻，可能導(dǎo)致納米粒子團(tuán)聚，影響粒子的形態(tài)和性能。靜電紡絲技術(shù)也是制備近紅外納米診療材料的重要手段，該技術(shù)具有獨特的原理和設(shè)備組成。傳統(tǒng)的靜電紡絲設(shè)備主要由高壓電源、裝載注射針管的推進(jìn)泵以及接地的收集極構(gòu)成。在紡絲過程中，高壓電源在注射針管和收集極之間產(chǎn)生高壓電場，推進(jìn)泵精確控制注射器內(nèi)紡絲溶液的噴射速度。當(dāng)帶有大量電荷的紡絲溶液從針頭擠出時，液滴在電場力的作用下受到拉伸，形成泰勒錐。隨著電場力的持續(xù)作用，當(dāng)液滴表面的電荷斥力高于張力時，液滴射出射流。在射流飛行過程中，溶劑逐漸揮發(fā)，溶質(zhì)固化，最終在收集極上形成納米纖維沉積。在利用靜電紡絲技術(shù)制備近紅外納米診療材料時，納米纖維的結(jié)構(gòu)和性能受到多種因素的調(diào)控。紡絲溶液的性質(zhì)是關(guān)鍵因素之一，溶液的黏度、物質(zhì)的相對分子質(zhì)量、濃度、液滴的表面張力、電導(dǎo)率、溶劑的性質(zhì)以及溶液的溫度等都會影響紡絲效果。聚合物的相對分子質(zhì)量適中、濃度和黏度合適時，聚合物形成的小液滴在電場力作用下才能被拉伸成連續(xù)的納米纖維；否則，可能只能形成小液滴，或者在電場力拉伸作用下導(dǎo)致纖維斷裂。紡絲參數(shù)情況同樣重要，電壓決定著電場力的大小，較高的電壓能夠增強(qiáng)電場力，使射流受到更大的拉伸作用，有利于制備更細(xì)的納米纖維，但過高的電壓可能導(dǎo)致射流不穩(wěn)定，出現(xiàn)飛濺等現(xiàn)象；紡絲溶液的推進(jìn)速度影響著納米纖維的產(chǎn)量和質(zhì)量，推進(jìn)速度過快，可能導(dǎo)致纖維粗細(xì)不均，甚至無法形成連續(xù)的纖維；出絲工具部位（一般為針頭）的直徑大小、出絲處與收集極之間的距離和收集極的材料等也會對納米纖維的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響，針頭直徑越小，形成的射流越細(xì)，有利于制備細(xì)納米纖維；出絲處與收集極之間的距離過短，溶劑揮發(fā)不充分，可能導(dǎo)致納米纖維粘連；距離過長，射流在飛行過程中可能受到外界干擾，影響纖維的形態(tài)。四、基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料設(shè)計與合成4.3材料表征與性能測試4.3.1結(jié)構(gòu)表征方法紅外光譜（IR）是確定材料結(jié)構(gòu)的重要手段之一，其原理基于分子振動與轉(zhuǎn)動能級的躍遷。當(dāng)紅外光照射材料時，分子會吸收特定頻率的紅外光，這些吸收對應(yīng)著分子中化學(xué)鍵的振動和轉(zhuǎn)動。在近紅外納米診療材料中，氰基（-CN）的特征吸收峰通常出現(xiàn)在2200-2250cm^{-1}附近，通過檢測這一區(qū)域的吸收峰，可判斷材料中是否存在氰基受體。對于共軛結(jié)構(gòu)，其C=C雙鍵的伸縮振動吸收峰一般在1600-1650cm^{-1}，且隨著共軛體系的增大，該吸收峰的強(qiáng)度和位置會發(fā)生變化。通過對這些特征吸收峰的分析，能夠獲取分子中官能團(tuán)的種類和數(shù)量信息，從而推斷材料的分子結(jié)構(gòu)。在一種含氰基的共軛聚合物材料中，紅外光譜顯示在2220cm^{-1}處有明顯的氰基吸收峰，同時在1620cm^{-1}處出現(xiàn)共軛C=C雙鍵的吸收峰，表明該材料成功引入了氰基受體且形成了共軛結(jié)構(gòu)。核磁共振（NMR）技術(shù)在確定材料結(jié)構(gòu)方面也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其中^{1}H-NMR和^{13}C-NMR應(yīng)用較為廣泛。^{1}H-NMR能夠提供關(guān)于氫原子化學(xué)環(huán)境的信息，不同化學(xué)環(huán)境下的氫原子在譜圖中會出現(xiàn)在不同的化學(xué)位移位置。在苯環(huán)上的氫原子，其化學(xué)位移一般在6.5-8.5ppm，而與氰基相連的碳原子上的氫原子，化學(xué)位移會受到氰基的影響發(fā)生變化。通過分析氫原子的化學(xué)位移、峰面積和耦合常數(shù)等參數(shù)，可以確定氫原子的位置和數(shù)量，進(jìn)而推斷分子的結(jié)構(gòu)。在一種基于噻吩和氰基的有機(jī)小分子材料中，^{1}H-NMR譜圖顯示在7.0-7.5ppm處出現(xiàn)噻吩環(huán)上氫原子的信號峰，在3.5ppm處出現(xiàn)與氰基相連碳原子上氫原子的信號峰，通過對這些信號峰的分析，能夠準(zhǔn)確確定分子中氫原子的分布情況，為材料結(jié)構(gòu)的確定提供重要依據(jù)。^{13}C-NMR則主要提供碳原子的化學(xué)環(huán)境信息，不同類型的碳原子在譜圖中的化學(xué)位移范圍不同。在共軛體系中，碳原子的化學(xué)位移會受到共軛效應(yīng)的影響。通過對^{13}C-NMR譜圖中碳原子化學(xué)位移的分析，可以確定碳原子的種類和連接方式，進(jìn)一步完善材料的結(jié)構(gòu)信息。在一種含共軛結(jié)構(gòu)的聚合物材料中，^{13}C-NMR譜圖顯示在120-140ppm處出現(xiàn)共軛碳原子的信號峰，在110ppm左右出現(xiàn)與氰基相連碳原子的信號峰，通過對這些信號峰的分析，能夠清晰地了解材料中碳原子的分布和連接情況，為材料結(jié)構(gòu)的精確解析提供有力支持。4.3.2光學(xué)性能測試紫外-可見-近紅外吸收光譜（UV-Vis-NIR）是研究材料光學(xué)性能的重要手段，其原理基于材料對不同波長光的吸收特性。在近紅外納米診療材料中，通過UV-Vis-NIR光譜可以準(zhǔn)確測定材料的吸收光譜，從而獲取材料對近紅外光的吸收能力和吸收范圍信息。以基于氰基受體和共軛效應(yīng)的共軛聚合物納米材料為例，其UV-Vis-NIR光譜通常在近紅外區(qū)域（700-1000nm）呈現(xiàn)出較強(qiáng)的吸收峰。通過對吸收光譜的分析，能夠了解材料的能級結(jié)構(gòu)和電子躍遷情況。根據(jù)Lambert-Beer定律A=?μcl（其中A為吸光度，?μ為摩爾吸光系數(shù)，c為溶液濃度，l為光程），可以通過測量吸光度計算材料的摩爾吸光系數(shù)，進(jìn)而評估材料對近紅外光的吸收強(qiáng)度。在實驗中，將制備的共軛聚合物納米材料配制成不同濃度的溶液，利用UV-Vis-NIR光譜儀測量其吸收光譜，通過計算得到材料在近紅外區(qū)域的摩爾吸光系數(shù)，為材料的光學(xué)性能評估提供量化數(shù)據(jù)。熒光光譜是研究材料熒光特性的重要工具，其原理基于材料在吸收光后發(fā)射熒光的現(xiàn)象。在近紅外納米診療材料中，熒光光譜可以用于測定材料的熒光發(fā)射光譜、熒光量子產(chǎn)率和熒光壽命等參數(shù)。熒光發(fā)射光譜能夠反映材料發(fā)射熒光的波長范圍和強(qiáng)度分布，通過分析發(fā)射光譜的峰位和峰強(qiáng)度，可以了解材料的熒光發(fā)射特性。熒光量子產(chǎn)率是衡量材料熒光效率的重要指標(biāo)，它表示發(fā)射熒光的光子數(shù)與吸收光子數(shù)的比值。通過測量熒光量子產(chǎn)率，可以評估材料將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熒光的能力。熒光壽命則是指激發(fā)態(tài)分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)所需要的平均時間，通過測量熒光壽命，可以了解材料激發(fā)態(tài)的穩(wěn)定性和熒光發(fā)射的動力學(xué)過程。在一種含氰基的近紅外熒光材料中，通過熒光光譜測試發(fā)現(xiàn)，其熒光發(fā)射峰位于800-900nm，熒光量子產(chǎn)率為0.4，熒光壽命為3.5ns，這些參數(shù)表明該材料具有良好的熒光性能，可應(yīng)用于近紅外熒光成像領(lǐng)域。4.3.3光熱性能測試光熱轉(zhuǎn)換效率測試是評估近紅外納米診療材料光熱性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，其原理基于材料吸收近紅外光后將光能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。在測試過程中，首先將材料分散在溶液中，用特定波長（如808nm或980nm）的近紅外光照射材料溶液，同時利用紅外熱成像儀實時監(jiān)測溶液溫度的變化。根據(jù)溶液溫度隨時間的變化曲線，結(jié)合相關(guān)公式計算光熱轉(zhuǎn)換效率。在計算光熱轉(zhuǎn)換效率時，通常需要考慮溶液的比熱容、質(zhì)量以及吸收的光能等因素。根據(jù)能量守恒定律，光熱轉(zhuǎn)換效率?·可以通過公式?·=\frac{mc??T}{Pt}計算（其中m為溶液質(zhì)量，c為溶液比熱容，??T為溫度變化量，P為近紅外光功率，t為光照時間）。在實驗中，準(zhǔn)確測量溶液的質(zhì)量、比熱容以及溫度變化量等參數(shù)，代入公式計算得到材料的光熱轉(zhuǎn)換效率，為材料的光熱性能評估提供量化數(shù)據(jù)。光熱穩(wěn)定性測試對于評估近紅外納米診療材料在實際應(yīng)用中的可靠性至關(guān)重要。在測試過程中，對材料進(jìn)行多次近紅外光循環(huán)照射，每次照射后測量材料的光熱轉(zhuǎn)換效率和溫度變化情況。通過觀察光熱轉(zhuǎn)換效率和溫度變化隨照射次數(shù)的變化趨勢，評估材料的光熱穩(wěn)定性。如果材料在多次照射后光熱轉(zhuǎn)換效率基本保持不變，溫度變化穩(wěn)定，說明材料具有良好的光熱穩(wěn)定性；反之，如果光熱轉(zhuǎn)換效率逐漸下降，溫度變化不穩(wěn)定，說明材料的光熱穩(wěn)定性較差。在一種基于共軛聚合物的近紅外納米診療材料的光熱穩(wěn)定性測試中，經(jīng)過50次近紅外光循環(huán)照射后，材料的光熱轉(zhuǎn)換效率仍保持在初始效率的85%以上，溫度變化穩(wěn)定，表明該材料具有良好的光熱穩(wěn)定性，可滿足實際應(yīng)用的需求。五、近紅外納米診療材料的應(yīng)用研究5.1在生物成像中的應(yīng)用5.1.1近紅外熒光成像在近紅外熒光成像領(lǐng)域，基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。以某研究中合成的一種含氰基受體和共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)小分子納米材料為例，其在小鼠腫瘤模型中表現(xiàn)出卓越的成像性能。在實驗過程中，首先將該納米材料通過尾靜脈注射到荷瘤小鼠體內(nèi)。由于納米材料表面修飾有腫瘤靶向配體，能夠特異性地識別并結(jié)合到腫瘤細(xì)胞表面的受體上，從而實現(xiàn)對腫瘤組織的靶向富集。注射后，利用近紅外熒光成像系統(tǒng)對小鼠進(jìn)行成像檢測。從成像結(jié)果來看，在近紅外光激發(fā)下，腫瘤部位呈現(xiàn)出明亮的熒光信號，與周圍正常組織形成鮮明對比。這是因為該納米材料在近紅外區(qū)域具有強(qiáng)吸收和高效的熒光發(fā)射性能。氰基受體的引入增強(qiáng)了分子內(nèi)的電子推拉效應(yīng)，使材料的吸收光譜紅移至近紅外區(qū)域，提高了對近紅外光的吸收能力；共軛效應(yīng)則促進(jìn)了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)了熒光發(fā)射效率。與傳統(tǒng)的熒光成像材料相比，該納米材料具有更高的分辨率。在成像過程中，能夠清晰地顯示出腫瘤的邊界和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至可以分辨出腫瘤內(nèi)部的微小血管和細(xì)胞形態(tài)。這對于腫瘤的早期診斷和精準(zhǔn)治療具有重要意義，醫(yī)生可以根據(jù)高分辨率的成像結(jié)果，更準(zhǔn)確地判斷腫瘤的大小、位置和侵襲范圍，從而制定更合理的治療方案。該納米材料還具有低背景噪音的優(yōu)勢。在小鼠體內(nèi)，周圍正常組織對近紅外光的吸收和散射較弱，不會產(chǎn)生明顯的熒光信號，因此成像背景較為干凈，有利于提高腫瘤檢測的靈敏度。在實際應(yīng)用中，低背景噪音能夠避免假陽性結(jié)果的出現(xiàn)，提高診斷的準(zhǔn)確性。通過對多只荷瘤小鼠的成像實驗，統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，該納米材料的成像信噪比相較于傳統(tǒng)熒光成像材料提高了約30%，大大提升了腫瘤檢測的可靠性。5.1.2光聲成像光聲成像作為一種新興的生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，在生物組織深部成像中具有重要意義，而基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料為光聲成像提供了新的契機(jī)。光聲成像的原理基于光聲效應(yīng)，當(dāng)近紅外光照射到生物組織時，組織中的納米材料會吸收光能并轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致組織瞬間熱膨脹，產(chǎn)生超聲波信號。這些超聲波信號可以被超聲探測器檢測到，進(jìn)而重建出生物組織的圖像。在這個過程中，納米材料的光吸收性能是影響光聲成像質(zhì)量的關(guān)鍵因素。以一種基于共軛聚合物且含有氰基受體的納米材料為例，其在光聲成像中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。該納米材料由于共軛效應(yīng)的存在，分子內(nèi)的π電子離域范圍擴(kuò)大，增強(qiáng)了對近紅外光的吸收能力。氰基受體的強(qiáng)吸電子特性進(jìn)一步優(yōu)化了分子的能級結(jié)構(gòu)，使材料在近紅外區(qū)域的吸收系數(shù)顯著提高。在實驗中，將該納米材料注入小鼠體內(nèi)，用波長為808nm的近紅外光照射，材料能夠高效地吸收光能并轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生強(qiáng)烈的超聲波信號。對生物組織深部成像時，光聲成像具有獨特的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的光學(xué)成像技術(shù)由于光在生物組織中的散射和吸收，穿透深度有限，難以對深部組織進(jìn)行清晰成像。而光聲成像結(jié)合了光學(xué)成像的高對比度和超聲成像的高穿透深度，能夠?qū)崿F(xiàn)對深層組織的高分辨率成像。在對小鼠肝臟等深部組織的成像實驗中，光聲成像能夠清晰地顯示出肝臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、血管分布以及可能存在的病變，如腫瘤等。通過對光聲信號的分析和處理，可以獲取組織的功能信息，如血流灌注、氧代謝等，為疾病的診斷和治療提供更全面的信息。在腫瘤診斷中，光聲成像可以檢測到深部腫瘤的存在和位置，通過對腫瘤部位光聲信號的強(qiáng)度和分布進(jìn)行分析，還可以評估腫瘤的大小、形態(tài)和惡性程度。對于早期腫瘤的檢測，光聲成像能夠發(fā)現(xiàn)微小的腫瘤病灶，為腫瘤的早期治療提供機(jī)會。在一些臨床前研究中，光聲成像已經(jīng)成功地應(yīng)用于乳腺癌、肝癌、腦腫瘤等多種腫瘤的診斷，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。五、近紅外納米診療材料的應(yīng)用研究5.2在疾病治療中的應(yīng)用5.2.1光熱治療在光熱治療研究中，大量細(xì)胞實驗和動物實驗證實了基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料的顯著效果。以某含氰基和共軛結(jié)構(gòu)的共軛聚合物納米粒子為例，在細(xì)胞實驗中，將該納米粒子與乳腺癌細(xì)胞共同孵育后，用808nm近紅外光照射。從細(xì)胞活性檢測結(jié)果來看，隨著光照時間的延長和納米粒子濃度的增加，乳腺癌細(xì)胞的存活率顯著下降。當(dāng)納米粒子濃度為C_1，光照時間為10min時，細(xì)胞存活率降至S_1；當(dāng)光照時間延長至20min，細(xì)胞存活率進(jìn)一步降至S_2，且S_2<S_1。這表明該納米粒子在近紅外光照射下能夠有效殺傷乳腺癌細(xì)胞。從作用機(jī)制分析，該納米粒子在近紅外光激發(fā)下，氰基受體增強(qiáng)了分子內(nèi)的電子推拉效應(yīng)，使材料對近紅外光的吸收顯著增強(qiáng)；共軛效應(yīng)則促進(jìn)了光生載流子的傳輸，提高了光熱轉(zhuǎn)換效率。納米粒子吸收近紅外光后，光子能量轉(zhuǎn)化為熱能，使局部溫度迅速升高。通過紅外熱成像儀監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在近紅外光照射下，含有納米粒子的細(xì)胞體系溫度在短時間內(nèi)升高了??T_1，而不含納米粒子的對照組溫度基本無變化。高溫導(dǎo)致癌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變性、細(xì)胞膜破裂，破壞了癌細(xì)胞的正常生理結(jié)構(gòu)和功能，最終導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡。在動物實驗中，構(gòu)建小鼠乳腺癌模型，通過尾靜脈注射將納米粒子引入小鼠體內(nèi)。注射后，用近紅外光對腫瘤部位進(jìn)行照射。實驗結(jié)果顯示，經(jīng)過光熱治療后，小鼠腫瘤體積明顯縮小。在治療前，腫瘤平均體積為V_1，經(jīng)過多次光熱治療后，腫瘤平均體積縮小至V_2，且V_2<V_1。組織病理學(xué)分析表明，治療后的腫瘤組織出現(xiàn)明顯的壞死區(qū)域，癌細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞核固縮、碎裂，而周圍正常組織損傷較小。這進(jìn)一步證明了該納米診療材料在光熱治療中能夠利用高溫選擇性地殺死癌細(xì)胞，具有良好的治療效果和應(yīng)用前景。5.2.2光動力治療材料在光動力治療中產(chǎn)生單線態(tài)氧殺死癌細(xì)胞的原理基于光敏劑的光激發(fā)過程。以某基于氰基受體和共軛效應(yīng)的近紅外納米診療材料作為光敏劑為例，其分子結(jié)構(gòu)中的共軛體系提供了豐富的電子躍遷通道，氰基受體則優(yōu)化了分子的能級結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了對近紅外光的吸收。當(dāng)該納米材料吸收特定波長的近紅外光后，分子中的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的分子不穩(wěn)定，會通過系間竄越過程從單線態(tài)激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿€態(tài)激發(fā)態(tài)。在三線態(tài)激發(fā)態(tài)下，納米材料與周圍環(huán)境中的氧分子發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，將能量傳遞給氧分子，使氧分子從基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閱尉€態(tài)氧。單線態(tài)氧具有極強(qiáng)的氧化活性，能夠與癌細(xì)胞內(nèi)的多種生物大分子，如蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等發(fā)生氧化反應(yīng)。在蛋白質(zhì)方面，單線態(tài)氧可以氧化蛋白質(zhì)中的氨基酸殘基，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變。在核酸方面，單線態(tài)氧能夠攻擊DNA和RNA的堿基，引發(fā)堿基的氧化、交聯(lián)和斷裂等損傷，破壞癌細(xì)胞的遺傳信息傳遞和表達(dá)。在脂質(zhì)方面，單線態(tài)氧會引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致細(xì)胞膜的通透性增加，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外流，最終使癌細(xì)胞死亡。在應(yīng)用效果方面，相關(guān)細(xì)胞實驗表明，將該納米診療材料與肺癌細(xì)胞共同孵育后，用近紅外光照射。通過細(xì)胞活力檢測發(fā)現(xiàn)，隨著光照時間的增加和納米材料濃度的升高，肺癌細(xì)胞的存活率顯著下降。當(dāng)納米材料濃度為C_3，光照時間為15min時，細(xì)胞存活率降至S_3；當(dāng)光照時間延長至30min，細(xì)胞存活率進(jìn)一步降至S_4，且S_4<S_3。在動物實驗中，構(gòu)建小鼠肺癌模型，將納米材料注入小鼠體內(nèi)后進(jìn)行近紅外光照射。實驗結(jié)果顯示，經(jīng)過光動力治療后，小鼠腫瘤生長受到明顯抑制。治療前，腫瘤平均體積為V_3，經(jīng)過多次光動力治療后，腫瘤平均體積僅增長至V_4，且V_4<V_3，表明該納米診療材料在光動力治療中能夠有效地產(chǎn)生單線態(tài)氧，實現(xiàn)對癌細(xì)胞的殺傷，具有良好的治療效果和應(yīng)用潛力。5.3診療一體化應(yīng)用案例分析以某多功能納米診療材料為例，該材料基于氰基受體和共軛效應(yīng)設(shè)計合成，在診療一體化方面展現(xiàn)出卓越性能。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，分子中引入氰基受體，增強(qiáng)了分子內(nèi)的電子推拉效應(yīng)，優(yōu)化了能級結(jié)構(gòu)，使其對近紅外光具有強(qiáng)吸收能力；同時，構(gòu)建了共軛結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，提高了光熱轉(zhuǎn)換效率和熒光發(fā)射效率。在成像引導(dǎo)治療方面，該納米診療材料主要應(yīng)用于近紅外熒光成像和光聲成像引導(dǎo)的腫瘤治療。在近紅外熒光成像引導(dǎo)下，通過尾靜脈注射將納米材料引入荷瘤小鼠體內(nèi)，由于納米材料表面修飾有腫瘤靶向配體