人類與細菌作斗爭已有數百年歷史。抗生素在剛開始**時非常**。但是，在長期濫用抗生素之后，一些細菌對抗生素產生了耐藥性。而如今細菌耐藥性已成為對我們健康的威脅之一。世界衛生組織警告說，我們將在不久的將來進入后抗生素時代，在該時代，常見的感染和輕傷可能會導致大量的發病和死亡。沒有抗菌**可以使用是一件令人恐怖的事情。因此，人們已經做出了許多努力來開發替代的抗菌**。

光動力療法（PDT）作為一種抗菌方法，由于其具有無創性，高度的時空可控性，低毒性，不容易產生耐藥性，以及其固有熒光能提供實時監測等優勢而已經在診療一體化中得到了廣泛應用。但是開發同時具有高亮熒光和**產生活性氧能力的光敏劑并非易事。傳統的光敏劑，如卟啉，BODIPY等，具有巨大的π平面疏水結構，其在水性介質中發生聚集引起的猝滅作用導致其顯示出折中的性能，即活性氧的產生效率被降低，生物成像中的信噪比也被降低。相比之下，具有聚集誘導發光性質（AIE）的光敏劑在發生聚集之后，由于分子內運動受限以及系間交叉的增加，其熒光和活性氧的生成效率都得到增強。因此，AIE光敏劑在PDT抗菌中展現出獨特的優勢和廣闊的應用前景。

另外，靜電相互作用通常被認為是引起細菌初始靶向的原因。但是很少有人考慮AIE光敏劑的分子電荷對抗菌效率的影響。許多報道的AIE光敏劑表現出對革蘭氏陽性菌（G（+））**的光毒性，但并非針對革蘭氏陰性菌（G（-））。實際上，由于G（-）細菌具有保護性的外膜，大量的外排泵和高選擇性的孔蛋白，它們對許多抗生素和其他分子具有抗性。因此，與抗G（+）細菌感染的材料相比，用于**G（-）細菌感染的抗菌材料非常有限。

香港科技大學唐本忠院士、郭子健研究助理教授以及其研究團隊與深圳大學的李瑩副研究員合作設計了兩種具有相同發光基團而攜帶不同數量正電荷的AIE光敏劑，并對其抗菌性能進行了對比研究（見上圖）。這些AIE光敏劑發射紅光，具有**的單線態氧產生能力，可以清晰地成像細菌，并能在使用超低劑量白光照射時快速選擇性殺死與哺乳動物細胞混合的細菌。研究發現隨著AIE光敏劑正電荷的增加，其對G（-）細菌的抗菌效率大大提高，但對G（+）抗菌效率的提高卻可以忽略不計。這可能是由于分子正電荷數量的差異導致分子與G（-）細菌細胞壁上的脂多糖（LPS）結合親和力的**不同。與具有一個正電荷的AIE光敏劑相比，具有兩個正電荷的AIE光敏劑與LPS的作用更強，并能取代穩定LPS結構的二價陽離子，從而導致細菌滲透屏障中形成了“裂紋”，因此兩個正電荷的AIE光敏劑可以部分進入周質空間和細胞質內并通過產生的單線態氧來破壞G（-）細菌的生物分子。此工作表明，AIE光敏劑上的正電荷數量在提高抗G（-）細菌效率中起著重要的作用。這項工作為新型抗菌材料的合理設計提供了新的見解。相關工作發表在Small methods上（Killing G(+) or G(?) Bacteria? The Important Role of Molecular Charge in AIE-Active Photosensitizers, Small Methods（DOI:10.1002/smtd.202000046），**作者為石秀娟博士，共同一作為宋海鵬博士。