自組裝是一種由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從無(wú)序到有序、由多組份收斂到單一組份的不斷自我修正、自我完善的過(guò)程?！盎铙w自組裝(In vivo self-assembly)”是指響應(yīng)性分子或納米材料在復(fù)雜的生理環(huán)境(細(xì)胞、組織和活體)下原位可控構(gòu)筑高級(jí)有序組裝體的方法。該方法有望實(shí)現(xiàn)生物活性成分(例如：藥物、核酸、蛋白質(zhì)等)在病灶部位靶向、富集、滯留，并且可顯著增強(qiáng)藥效及降低毒副作用?；谠摬呗?，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一系列有趣的生物效應(yīng)，例如：組裝 / 聚集誘導(dǎo)滯留效應(yīng)(Assembly/Aggregation Induced Retention, AIR)效應(yīng)(Adv. Mater, 2015, 27, 6125-6130)，AIR 效應(yīng)可以有效的優(yōu)化生物活性分子在體的生物分布，增加藥物的腫瘤滲透性并改善藥動(dòng)和藥代行為。為發(fā)展新型高效、低毒的生物材料提供新的思路。

　　細(xì)胞自噬是真核生物非常保守的一種生物降解過(guò)程。在該過(guò)程中一些長(zhǎng)周期或者錯(cuò)誤折疊的蛋白及受損傷的細(xì)胞器被雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬小泡包裹后，送入溶酶體進(jìn)行降解以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞本身的代謝需要和某些細(xì)胞器的更新。細(xì)胞自噬參與了眾多生理和病理過(guò)程，比如細(xì)胞死亡、病原體清除、抗原呈遞等，其功能異常伴隨著衰老、神經(jīng)退行性疾病和癌癥等疾病。對(duì)細(xì)胞自噬過(guò)程的實(shí)時(shí)、定量檢測(cè)，對(duì)研究細(xì)胞自噬發(fā)生機(jī)制與疾病的關(guān)系及發(fā)展細(xì)胞自噬介導(dǎo)的治療方法都具有極其重要的意義。目前常規(guī)的自噬檢測(cè)技術(shù)主要包括：透射電子顯微鏡、蛋白質(zhì)免疫印跡和 GFP-LC3/ATG8 等方法，主要檢測(cè)自噬相關(guān)的結(jié)構(gòu)和蛋白來(lái)片面的判斷細(xì)胞自噬活性，而且這些方法樣品前處理過(guò)程繁瑣、技術(shù)要求高、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，且在活體應(yīng)用上受到極大的限制。

　　基于“活體自組裝”策略，研究人員設(shè)計(jì)了以具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)(AIE)的雙芘為信號(hào)分子，利用酶響應(yīng)的多肽將信號(hào)分子與樹枝狀高分子偶聯(lián)形成納米探針。樹枝狀分子的位阻效應(yīng)保證信號(hào)分子不聚集，保證了信號(hào)分子在正常細(xì)胞中處于熒光淬滅的單體狀態(tài)，只有當(dāng)細(xì)胞處于自噬激活狀態(tài)時(shí)，納米探針被自噬酶特異性剪切，導(dǎo)致信號(hào)分子從樹枝狀分子上解離并自組裝 / 聚集為新的納米結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出顯著提升的熒光信號(hào)。通過(guò)對(duì)熒光信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)可以實(shí)時(shí)、定量地分析細(xì)胞自噬行為。值得關(guān)注的是該探針應(yīng)用于多種活細(xì)胞及模式生物(斑馬魚)上，其檢測(cè)準(zhǔn)確性和有效性也同時(shí)得到了其他傳統(tǒng)方法的驗(yàn)證。

　　該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作局對(duì)外合作重點(diǎn)項(xiàng)目基金的支持，相關(guān)成果發(fā)表在 ACS Nano 上。