单分子成像（Single-molecule imaging）技术为活细胞内生物分子的精确定位与动态行为研究提供了前所未有的洞察能力。然而，受限于荧光团抗光漂白能力的不足，该技术在长时间的追踪应用中仍面临显著挑战。

为了解决上述问题，SMILe课题组开发了一种利用分子内能量传递（Intramolecular energy transfer, IMET）来增强荧光团的单分子光物理特性的通用策略。相关研究成果以“A general strategy for enhanced single-molecule imaging through intramolecular energy transfer”为题在线发表于Angew. Chem. Int. Ed.。

该研究通过共价连接供体和受体荧光团，设计并构建了一系列基于杂蒽结构的IMET探针，覆盖了从可见光至近红外区域。研究结果表明，超快的IMET过程能够有效与光漂白途径竞争，显著优化荧光团的光物理特性。其中，以罗丹明为供体、硅-罗丹明为受体的IMET探针在单分子水平实现了高达94.8%的能量传递效率，相较于单独的罗丹明分子，其存活时间延长了670%，光子预算提高了420%。

此外，IMET探针无需额外的化学添加物或特定的成像环境，即可成功应用于多种成像场景的长时间观测，包括支撑磷脂双层膜上的扩散研究，活细胞膜上表皮生长因子受体的单分子追踪。该研究提出的IMET策略不仅为先进探针化学的开发提供了一个多功能通用平台，也为后续IMET探针的结构设计与性能优化提供了参考思路，并推动其在基于定位的单分子跟踪和超分辨成像等研究领域中的广泛应用。

复旦大学化学系博士研究生陈松为论文第一作者，刘倩青年研究员为论文通讯作者，复旦大学为第一通讯单位。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市分子催化和功能材料重点实验室等项目与机构的大力支持。

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202502112