單分子成像（Single-molecule imaging）技術為活細胞內生物分子的精確定位與動態行為研究提供了前所未有的洞察能力。然而，受限於熒光團抗光漂白能力的不足，該技術在長時間的追蹤應用中仍面臨顯著挑戰。

為了解決上述問題，SMILe課題組開發了一種利用分子內能量傳遞（Intramolecular energy transfer, IMET）來增強熒光團的單分子光物理特性的通用策略。相關研究成果以“A general strategy for enhanced single-molecule imaging through intramolecular energy transfer”為題在線發表於Angew. Chem. Int. Ed.。

該研究通過共價連接供體和受體熒光團，設計並構建了一系列基於雜蒽結構的IMET探針，覆蓋了從可見光至近紅外區域。研究結果表明，超快的IMET過程能夠有效與光漂白途徑競爭，顯著優化熒光團的光物理特性。其中，以羅丹明為供體、矽-羅丹明為受體的IMET探針在單分子水平實現了高達94.8%的能量傳遞效率，相較於單獨的羅丹明分子，其存活時間延長了670%，光子預算提高了420%。

此外，IMET探針無需額外的化學添加物或特定的成像環境，即可成功應用於多種成像場景的長時間觀測，包括支撐磷脂雙層膜上的擴散研究，活細胞膜上表皮生長因子受體的單分子追蹤。該研究提出的IMET策略不僅為先進探針化學的開發提供了一個多功能通用平臺，也為後續IMET探針的結構設計與性能優化提供了參考思路，並推動其在基於定位的單分子跟蹤和超分辨成像等研究領域中的廣泛應用。

沐鸣开户博士研究生陳松為論文第一作者，劉倩青年研究員為論文通訊作者，沐鸣平台為第一通訊單位。該工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、上海市分子催化和功能材料重點實驗室等項目與機構的大力支持。

全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202502112