精密测量院基于离子配对策略高效构建¹⁹F MRI功能化光敏剂

近日，精密测量院研究团队在磁共振造影剂研发领域取得突破，提出了一种便捷高效的“离子配对”策略，该策略通过引入大体积、高含氟量阴离子，可快速将传统阳离子型光敏剂转化为具有氟-19磁共振成像（¹⁹F MRI）功能的新型分子，为构建高灵敏度、多模态肿瘤诊疗平台提供了全新思路。相关研究成果发表在《微尺度》（Small）上。

¹⁹F MRI因其无内源性背景信号干扰、可定量成像等优点，在精准医学领域备受关注，已成功应用于基于光敏剂的多模态诊疗体系，实现光敏剂的体内精准追踪与治疗指导。然而，当前多模态成像造影剂普遍存在合成繁琐或组分复杂等问题，限制了其应用推广与临床转化。

针对该问题，研究团队创新性地采用离子配对策略，将商用阳离子型近红外光敏剂IR780与含36个磁等价氟原子的[Al{OC(CF₃)₃}₄]^-阴离子配对，成功构建了多氟荧光分子F₃₆IR，首次实现了该策略在¹⁹F MRI造影剂研发中的应用。该策略不仅赋予光敏剂强烈且单一的¹⁹F NMR信号，还利用大位阻效应有效抑制分子聚集导致的荧光猝灭（ACQ），提升其近红外荧光性能及光稳定性。此外，该离子配对策略具有良好的通用性，对噻唑橙、亚甲蓝、IR1061等多种阳离子染料均可实现快速配对，仅需30秒超声处理，即可赋予常规荧光分子¹⁹F MRI功能并改善其荧光性能，无需繁琐的有机合成修饰，显著提升了多模态造影分子的构建效率（图1）。

离子配对策略实现荧光分子的快速氟化，增强荧光性能并赋予¹⁹F MRI功能

该研究提出了一种无需改变分子骨架即可实现多重功能集成的高效策略，为¹⁹F MRI造影剂的研发开辟了新路径，也为多模态诊疗系统的快速构建提供了支持，展现出广阔应用前景。

    研究成果以“Enabling ¹⁹F MRI and Boosting Phototherapy through Facile Counterion Pairing of Photosensitizers”为题发表在《微尺度》（Small）上。精密测量院博士生彭星星、副研究员李昱和博士后朱立军为文章共同第一作者，研究员江中兴为通讯作者。

该工作得到了中国科学院先导专项和国家自然科学基金的资助。

论文链接： https://doi.org/10.1002/smll.202505497