近日，赵微教授团队在化学领域国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（影响因子15.336）上发表题为“Single Cell Imaging of Electrochemiluminescence-driven Photodynamic Therapy”的研究论文。

时空分辨的测量可以深入探索分子本身的性质，描绘出表面化学反应或生物过程的完整图像，对于诸多化学、物理学及生物学过程的揭示及重大疾病诊疗等领域具有重要的指导意义，是化学测量学面临的重大挑战之一。电致化学发光（electrogenerated chemiluminescence，ECL）源于电化学反应电子传递过程中将电能转化为辐射能的过程，具有良好的转化效率及时空可控性。近年来，电化学发光成像技术在微纳界面化学过程的测量中展现了巨大的潜力。

赵微教授团队报道了一种电化学发光成像与治疗相结合的新技术，在单个活细胞水平上，对ECL驱动光动力治疗（ECL-PDT）中细胞焦亡的动态变化进行原位成像。光动力治疗与传统的癌症治疗方法相比，具有侵袭性小、副作用低等优点。然而，PDT中采用的传统外部光源穿透深度差，并在组织中迅速衰减。ECL发光稳定，时空可控性好，可以作为一种极有潜力的高效自发光源。在实验中，ECL发光既可以作为成像的光学读出，也可以作为光敏剂激发的光源，在PDT系统中高效地产生活性氧（ROS）从而杀死癌细胞。采用电化学发光显微镜（ECLM），实时监测了焦亡过程中细胞形态的动态变化、细胞基质粘附性的改变以及细胞膜通透性的增加。ECLM作为一种高时空分辨的分析装置，可对细胞动态变化过程进行分子水平的定性和定量表征。结合同步成像和ECL-PDT，这一工作为体外的精准测量和在体的临床应用研究提供了全新的方法，推动了ECL在化学测量学与生命科学领域的应用。

单细胞成像ECL-PDT示意图

该工作由亚星221net和南京大学合作完成，赵微教授和南京大学徐静娟教授为论文共同通讯作者，并得到了国家自然科技基金重点项目和面上项目等资助和支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202117401