环境污染、癌症频发、农药的过度使用等问题严重威胁着人类的健康与生存。如何降低或避免农药的过度使用?如何避免传统化疗、放疗对人体健康细胞产生副作用?是我们亟待解决的难题。本课题组将荧光发色基团与功能超分子体系有机结合起来,以成像示踪可视化、材料应用多功能化为研究目标,研发了一系列新型的、高荧光量子产率的荧光大分子化合物。这些荧光分子水溶性极好,具有纳米尺寸可控、荧光追踪精确、携带生物分子效率高、光稳定性高、细胞毒性低、生物可降解等优点。探索了该系列化的核酸/蛋白/药物等荧光纳米超分子体系,拓展了农业害虫绿色防治的新方法。此外,我们研发了一种新型近红外有机光热试剂,同时用作高性能光声成像造影剂,在小鼠水平实现了药物代谢动力学监测、肿瘤光声可视化和光热治疗的目的,光热治疗有效弥补了传统癌症治疗手段的不足。总之,荧光纳米超分子体系的设计及应用仍是一个挑战性的课题,有待于深入探索开发。