超亮的小点可以看到皮肤深处

一种定制设计的聚合物可以产生穿透黑暗环境的光，在生物成像试验中显示出了希望，它可以探测到黑暗环境纳米-大小的颗粒下面的表面的现实组织模型。

最近的研究表明，荧光探针——附着在细胞等微小目标上的发光材料——在短波辐射时对生物成像特别有用红外(SWIR)光谱区域。由于这种类型的荧光可以穿透生物物体更深处而不会被吸收或散射，因此SWIR探针可以比传统发射器更深入到组织中。这些特征使SWIR探测器能够捕捉身体深处结构(如脑组织)的高分辨率图像，而没有任何危险x射线．

Satoshi Habuchi和他的同事正在努力通过扩展能够产生SWIR辐射的探针类型来改善荧光成像。目前，大多数明亮的SWIR发射器要么是半导体量子点或掺稀土纳米粒子因为它们的毒副作用，很多标本都不适合使用。另一方面，生物相容性更好的材料，如有机染料，其强度通常不足以在组织内部被发现。

为了解决这个问题，KAUST的研究人员转向了具有“给体-受体”结构的聚合物，这种布局中，电子丰富的部分与电子不丰富的部分沿着导电分子链交替出现。该研究的主要作者Hubert Piwonski解释说:“这种分布促进了沿聚合物骨架的电荷转移，这是获得SWIR光的一种非常有效的方式。”

该团队选择了两种对SWIR发射具有理想特性的施主-受体聚合物，然后开发了一种沉淀法，将化合物融合成只有几纳米宽的微小聚合物球或“点”。光学特性表明，这些材料具有非常明亮的SWIR发射，在生物组织模型中很容易发现。

Habuchi说:“从体积上看，我们的粒子的亮度值比迄今为止报道的几乎所有其他SWIR发射器的亮度值都大。”“这使得在一毫米厚的样本中检测纳米大小的聚合物点成为可能。”

此外，由于对发射的荧光的高通量检测，这种只发出一纳秒荧光的新型聚合物点可以产生低噪声的单分子灵敏度图像。这种以快速采集速率将单个探针可视化的能力，可以帮助研究人员在组织和器官发生时捕捉过程。

Piwonski说:“新的探针和成像模式有巨大的机会能够处理生命系统中的分子动力学，我们的聚合物点是向单粒子组织成像迈出的一大步。”