Агрегация хромофоров, содержащих развитые ароматические системы, может давать два принципиально разных эффекта: Агрегационное тушение (ACQ)1 и Агрегационная индуцированная эмиссия (AIE)2. В последнее десятилетие последняя привлекает все большее внимание из-за уникальных фотофизических свойств, демонстрируемых хромофорами AIE (также называемыми AIEгенами). AIEгены обычно дают сильное увеличение интенсивности эмиссии, очень часто от нуля до почти количественного квантового выхода, за счет сильного блокирования вращательных и колебательных каналов релаксации излучающего возбужденного состояния, которые обычно являются основными причинами тушения эмиссии. Эти характеристики лежат в основе широкого спектра применений AIEgens в электролюминесценции, передовой аналитике и особенно в медицинской диагностике и тераностике.
Большая часть исследований в этой области связана с флуоресцентными AIEgens, которые были открыты первыми и детально изучены. Однако агрегация некоторых типов фосфоресцирующих комплексов переходных металлов, таких как квадратно-плоские Pt(II), Pd(II) и Au(III), которые склонны к образованию металлофильной связи между металлическими центрами в дополнение к -стэкингу ароматических систем лигандов, может привести к трансформации излучательного возбужденного состояния от типичных лиганд-центрированных (3LC) и металл-лигандных (3MLCT) символов переноса заряда, или их смеси, к тому, что определяется образованием М-М связей либо в основном, либо в возбужденном состоянии3. В результате трансформации происходит сильный батохромный сдвиг излучения в красную и инфракрасную области спектра, попадающий в так называемое «окно прозрачности» биологических тканей без существенной потери интенсивности излучения, что имеет особое значение для применения этих излучателей в биомедицинских исследованиях.
Стоит, однако, отметить, что явления AIE обычно наблюдаются в твердом состоянии, где AIE-гены дополнительно стабилизированы жесткостью хромофорного окружения. Вполне естественно, что эти излучатели не растворимы в воде и физиологических средах, что сильно ограничивает их применение в биомедицине. В нашей исследовательской группе в последнее время разработано несколько методов солюбилизации АИЭгенов Pt(II), основанных на использовании амфифильных блок-сополимеров либо в качестве внешней стабилизирующей матрицы для этого типа АИЭ-хромофоров, либо путем сополимеризации комплексов платины с биосовместимым поливинилпирролидоном с использованием RAFT-методологии. Подробное описание результатов исследования будет представлено в этой лекции вместе с анализом фотофизики полученных AIE-генов.

Благодарности
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда, № 24-13-00084.