摘要：近年来，非芳香族和非共轭荧光材料受到越来越多的关注。然而，大多数非经典发色团来自富含电子的氮和氧原子，其发射波长短、效率低、响应能力有限且发光机制模糊。

近年来，非芳香族和非共轭荧光材料受到越来越多的关注。然而，大多数非经典发色团来自富含电子的氮和氧原子，其发射波长短、效率低、响应能力有限且发光机制模糊。

2024年11月21日，四川大学丁明明教授、付维力教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Redox-switchable multicolor luminescent polymers for theragnosis of osteoarthritis》的研究论文，Chuan Peng、Yuling Zhu为论文共同第一作者，丁明明教授、付维力教授为论文共同通讯作者。

丁明明，四川大学高分子科学与工程学院教授，国家优青。2006年、2011年本科、博士毕业于四川大学，后留校从事博士后研究，2013年留校任教。

丁明明教授主要从事智能高分子的设计和合成、可降解高分子材料的制备及生物医用、高分子多级自组装和多尺度模拟、药物载体材料和诊断治疗试剂等方面的研究工作，在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem.、Adv. Mater.等国际著名期刊上发表学术论文60余篇，申请发明专利19项，已授权13项，

付维力，四川大学华西医院骨科运动医学中心教授。硕士毕业于四川大学，导师：李箭教授；在北京大学第三医院取得博士学位，导师：余家阔教授。曾在哈佛医学院和港大玛丽医院担任访问学者。

付维力教授的主要研究方向为运动伤病微环境解析及组织工程策略。在中科院一区生物医学综合期刊eLife、BMC Biol、组织工程专业期刊Tissue Eng、运动医学领域期刊Am J Sports Med、Arthroscopy等杂志上发表第一/通讯作者SCI54篇，单篇最高引用131次。

在这里，作者提出了生物活性聚半胱氨酸的发射机制，这是一种脂肪族聚合物，具有聚合和聚集诱导的发射、高量子产率和多色发射特性。

作者证明与硫原子键合的氢原子在发光中起着至关重要的作用。这使得研究人员能够在还原和氧化条件下可逆地调节聚合物荧光，促进细胞和体内氧化还原物质的特异性成像和定量检测。

此外，与一线临床抗氧化剂相比，该聚合物具有更好的抗炎和抗氧化活性，为骨关节炎等疾病的体内治疗提供了一个有前景的平台。

综上，本论文研究了一种非芳香族、非共轭的荧光聚合物聚半胱氨酸（PCys），它具有聚合诱导发射、高量子产率和多色发射特性，能够响应氧化还原条件，实现对活性氧（ROS）和谷胱甘肽（GSH）的定量检测，并展现出优异的抗氧化和抗炎活性，为骨关节炎等疾病的诊疗提供了一个有前景的平台。

该研究开发了一种新型的生物活性聚合物，不仅能够作为一种多模态的荧光探针用于细胞和体内的氧化还原状态成像，还能够作为一种无药物的抗氧化治疗方法，对骨关节炎等疾病具有潜在的临床应用价值。这项工作不仅增进了对非传统荧光聚合物发光机制的理解，而且为生物传感、药物递送和疾病诊疗等领域提供了新的材料选择。

Peng, C., Zhu, Y., Zhang, K. et al. Redox-switchable multicolor luminescent polymers for theragnosis of osteoarthritis. Nat. Commun. 15, 10078 (2024)

来源：华算科技