科学研究
我院智能生物功能材料团队本科生冯永亮同学在国际知名自然指数期刊《Chemical Communications》上发表综述文章
近日，食品与药品学院智能生物功能材料团队在国际知名期刊《Chemical Communications》上发表题为“Engineering water-soluble photoswitches: design strategies and biological applications for spatiotemporal control”的综述论文。
分子光开关（主要包括偶氮苯、二芳基乙烯、螺吡喃和靛蓝等）能够以高时空分辨率、非侵入式地远程调控生物过程，但其生物应用长期受制于水溶性差的瓶颈，“水溶性困境”已成为制约光控技术临床转化的最大障碍。因此，发展高性能水溶性分子光开关具有重要的科学意义与应用价值。该综述首先系统梳理了偶氮苯、二芳基乙烯、螺吡喃和靛蓝四类经典光开关的光响应机制与关键光物理参数，阐明了分子骨架决定性能上限、水溶性修饰决定其在生理环境中接近该上限程度的结构—性能关系；进而将水溶性设计策略归纳为共价修饰（成盐/离子化、小分子亲水基团、生物分子偶联、聚合物偶联、构象调控与平面性破坏）与非共价组装（两亲性自组装、外载体包封、主客体络合）两大类，并重点总结了水溶性光开关在光开关成像与超分辨成像、光药理学、光控光动力学治疗及光控药物递送等前沿领域的研究进展。该综述旨在为下一代智能、生物相容、可临床转化的水溶性光开关体系的设计与优化提供系统参考。
论文的第一作者为我院2023级制药工程专业学生冯永亮，通讯作者为李自永教授和郭辉教授，我校为第一通讯单位。该论文的工作得到了国家自然科学基金、河南省自然科学基金、河南省科技攻关项目、河南省高校重点项目、国家级大学生创新创业项目等项目的资助。
《Chemical Communications》是英国皇家化学会旗下的国际知名学术期刊和自然指数期刊，最新影响因子4.6，中科院二区。
论文信息：Chem. Commun., 2026, 62, 22160-22216.
（图/文：李自永）
初审：李静玉 复审：李自永 终审：陈贯安