基于有机半导体分子的光敏剂可以同时实现NIR-II 荧光发射（900-1700 nm）和有效的光动力治疗，其在成像引导的肿瘤光动力治疗方面的应用潜力吸引了广泛的研究兴趣。此类光敏剂通常基于供体-受体 (D-A) 电子结构，其激发态分子内电荷转移的特征可有效促进激发单重态到三重态的系间穿越，进而提高光动力治疗性质。目前大多数 NIR-II 区发光的光敏剂是具有较强分子内电荷转移特征的 D-A-D 或 A-D-A 型有机小分子。 

2020 年田雷蕾课题组报道了一种具有 A-D-A 电子结构的有机光敏剂 COi6-4Cl，其表现出高NIR-II 荧光发射效率，以及 NIR 激活的 I/II 型联合的光动力治疗性质，在肿瘤乏氧环境中具有较好的治疗效果 (Adv. Mater. 2020, 202003471)。然而，这类NIR-II 发光的有机光敏剂的光动力反应效率仍然相对较低，这是由于一方面光敏剂在NIR区的吸收光能量较低，另一方面大π共轭的结构疏水性较强，聚集在纳米粒子内部和水相中物质发生光化学反应的效率较低。因此目前亟待发展新的策略以提高NIR-II区发光的光敏剂的光动力治疗性质。

近日，南方科技大学的田雷蕾课题组与何凤课题组合作，开发了一种引入氯介导相互作用组织分子堆积提升分子间π-π耦合的策略，以增强具有大π 共轭结构的NIR-II区发光光敏剂的光动力治疗效果。

(1) 该工作设计了以咪唑为中心的新型给体单元，合成了A-D-A型分子BMIC-BO-4F 和 BMIC-BO-4Cl。该结构具有强的激发态分子内电荷转移性质，实现了吸收红移和摩尔吸光率的提升，同时也利于光动力治疗性质的提升。

(2) 实验结果显示卤素原子的非共价相互作用可以显著影响纳米粒子中的 π-π 堆积。具有更大偶极矩的C-Cl 键形成了更有效的分子间力，X射线单晶结构分析表明，与 F 取代的 BMIC-BO-4F 相比，Cl 介导的分子间相互作用组织 BMIC-BO-4Cl 形成了更紧凑的分子堆积，这将促进分子间π-π耦合，进而增强聚集态的光捕获能力以及电荷分离、传导的能力，因此可以有效促进在纳米粒子表面发生的光动力反应。尽管BMIC-BO-4Cl 和 BMIC-BO-4F 在单分子态表现出相似的光物理性质，但在纳米聚集态中 BMIC-BO-4Cl的光动力治疗效果比 BMIC-BO-4F NPs提高了约1.7 倍，是一种表现优异的NIR-II区发光光敏剂。

(3) 这种光敏剂的π扩展结构也延长了NIR-II发射波长，利于成像分辨率的提高，其荧光发射主峰位于 1000 nm 并延伸超过 1375 nm，活体血管成像信号的信噪比为 2.8，可以清楚地区分微小的分支血管。

最终，BMIC-BO-4Cl 纳米粒子在小鼠活体层面的应用上表现出有效的肿瘤成像和光动力治疗效果，该工作为设计高性能长波长吸收的光敏剂提供了一种新策略。