Wenxi Lei, Deju Ye, Zijian Guo*

福州大学杨黄浩教授和北京化工大学宋继斌教授团队详细介绍了光学与光声成像原理，以及基于有机分子、无机材料或复合材料等成像探针的优势，并总结了不同刺激物响应的光学与光声探针在活体成像中的应用，同时提出了目前光学与光声成像在活体成像分析领域中存在的困难与挑战，为该领域未来的进一步发展指明方向。

Xuan Zhang, Ying Wu, Lanlan Chen, Jibin Song,* and Huanghao Yang*

香港中文大学唐本忠院士团队对聚集诱导发光剂（AIEgens）在成像和示踪领域的优势进行了详细综述。文中介绍了AIEgens的不同成像策略，包括信号开启型成像、刺激响应型传感和长期示踪等，并讨论了用于深层组织生物成像的近红外AIEgens，对AIEgens在生物成像领域的未来发展方向进行了展望。

Siyuan Wang, Kun Zhou, Xinyan Lyu, Haowen Li, Zijie Qiu*, Zheng Zhao*, and Ben Zhong Tang*

荷兰乌得勒支大学的Bert Weckhuysen院士团队研究了在制备工业催化剂材料中，通过添加不同的淀粉作为成孔剂来改变沸石基氧化铝催化剂的孔结构。结合显微镜技术，可以清晰地观察到孔结构的形态变化，并在孔结构、分子传输和催化性能之间建立明确的联系。

Nikolaos Nikolopoulos, Luke A. Parker, Abhijit Wickramasinghe, Oscar van Veenhuizen, Gareth Whiting*, and Bert M. Weckhuysen*

美国加州理工学院的魏璐教授团队总结了在振动生物成像领域具有广阔潜力的三种方法包括相干拉曼散射（CRS）显微镜、中红外光热（MIP）显微镜和力检测红外光热原子力显微镜（AFM+IR)，并讨论了这三种技术的发展方向和潜在的全新应用。期待迈向分子振动生物成像的下一个前沿。

Haomin Wang, Dongkwan Lee, and Lu Wei*

加拿大多伦多大学Gang Zheng教授团队报道了一种蛋白酶可激活的卟啉分子信标，可以被骨关节炎 (OA) 中的MMP-13特异性切割，恢复荧光和光动力功能，用于活体中早期OA的成像和靶向光动力治疗，为进一步探索基于卟啉分子信标的OA疾病成像和成像引导的精准光动力治疗提供了基础。

Connor Walsh, Maneesha A. Rajora, Lili Ding, Sayaka Nakamura, Helal Endisha, Jason Rockel, Juan Chen*, Mohit Kapoor*, and Gang Zheng*

Giulia Tedeschi,# Mariana X. Navarro,# Lorenzo Scipioni, Tanvi K. Sondhi, Jennifer A. Prescher,* and Michelle A. Digman*

中国科学技术大学崔华教授团队将电化学发光（ECL）免疫阵列与鲁棒机器学习相结合，发展了一中三种生物标志物（心肌肌钙蛋白I、心脏型脂肪酸结合蛋白和肽素）联合策略，用于急性心肌埂塞(AMI)的早期和准确诊断。该分析方法能有效区分AMI和非AMI患者（100%的敏感性和特异性）， 并且在AMI的早期准确诊断方面明显优于当前的金标准。

Mingquan Guo, Dexin Du, Jue Wang, Yao Ma, Di Yang, Mohammad A. Haghighatbin, Jiangnan Shu, Wei Nie, Ruoxian Zhang, Zhiping Bian, Liansheng Wang,* Zachary J. Smith,* and Hua Cui*

美国科罗拉多州立大学化学系Justin B. Sambur教授团队对ZnO/NC供体和Alexafluor 555 (A555)染料受体间由缺陷介导所引起的能量转移过程进行了研究，通过利用超分辨荧光显微镜成像技术，结合交替的紫外-可见激发序列与多色光子的检测，以此实现精确定位晶格缺陷位点的纳米级位置，进一步分辨出受体染料分子的位置。本研究成功地区分了特异性结合和非特异性结合的纳米晶体与染料分子对，并可用于研究其它混合纳米晶体和/染料能量转移体系。

Danielle R. Lustig, Zach N. Nilsson, Justin T. Mulvey, Wenjie Zang, Xiaoqing Pan, Joseph P. Patterson, and Justin B. Sambur*

南京大学蒋锡群教授团队详细介绍了近年来光学探针及其成像方法在不同器官（如脑、肝、肺、肾、肠等）炎症信号检测中的研究进展。作者讨论了光学探针用于临床炎症监测的机遇和挑战，并对未来的发展进行了展望。

Cheng Li, Sensen Zhou, Jian Chen, and Xiqun Jiang*

美国休斯顿大学的Tai-Yen Chen教授团队通过引入单分子荧光各向异性(smFA)成像方法来探测活细胞中的超氧化物歧化酶（SOD1）的寡聚态。研究结果表明，细胞中的SOD1会在胞外氧化应激下改变其寡聚态平衡。smFA将为探索SOD1寡聚物态与其基于H2O2的信号传导和转录调节作用之间的关系提供新的机遇。

Huanhuan Chen, Tai-Yen Chen*

北大-清华生命科学联合中心、北京大学化学学院应用化学系刘志博教授团队开发了一种α粒子治疗核素（²²⁵Ac）标记的成纤维细胞活化蛋白（FAP）抗体[²²⁵Ac]Ac-DOTA-PKU525，用于FAP阳性肿瘤的靶向α粒子核素治疗。[²²⁵Ac]Ac-DOTA-PKU525在4T1-hFAP荷瘤鼠体内表现出良好的安全性和肿瘤生长抑制效果。相对于临床上常用的ꞵ粒子核药，²²⁵Ac标记的抗体在治疗时所需的治疗辐射剂量更低，可降低潜在的毒副作用，有望进一步在临床上应用于 FAP 靶向的高效放射治疗。

Hanbo Song, Mengxin Xu*, Jie Cai, Junyi Chen, Yu Liu, Qi Su, Zhu Li*, and Zhibo Liu*

国家纳米科学中心陈春英院士与周会鸽教授团队详细汇总了智能响应型氧化铁纳米粒（IONPs）的设计策略及其在肿瘤磁共振成像中的应用。作者重点介绍了基于不同内源性或外源性响应刺激的IONPs设计与肿瘤的磁共振成像效果，同时对用于肿瘤磁共振成像的IONPs所面临的挑战与前景做了讨论与展望。

Zhenzhen Li, Ru Bai, Jia Yi, Huige Zhou*, Junfang Xian*, and Chunying Chen*

湖南大学袁荃教授、谈洁教授和谭蔚泓院士团队讨论了不同构象核酸探针用于单分子定位显微技术(SMLM)的设计思路，总结了基于核酸探针的SMLM在生物分子领域的应用， 并对基于核酸探针的SMLM技术进行了展望，旨在为获取细胞生物过程的纳米级信息提供指导。

Junyuan Wei, Cailing Ji, Yingfei Wang, Jie Tan*, Quan Yuan*, and Weihong Tan

美国波士顿大学Ji-Xin Cheng教授团队利用热敏荧光染料和中红外光热傅立叶光场（FMIP-FLF）3D荧光显微镜成像技术实现了中红外光热效应的快速、亚微米分辨率检测。进一步作者利用FMIP-FLF显微镜观察了细菌的蛋白质含量和胰腺癌细胞的脂质滴，同时对耐药胰腺癌细胞脂质代谢的改变进行了示踪。

Danchen Jia, Yi Zhang*, Qianwan Yang, Yujia Xue, Yuying Tan, Zhongyue Guo, Meng Zhang, Lei Tian*, and Ji-Xin Cheng*

中国科学院杭州医学研究所蒋逸飞研究员和方晓红研究员团队对单个细胞外囊泡光学成像的最新进展进行综述，包含单分子荧光成像、单颗粒暗场成像、表面增强拉曼散射成像和表面等离子共振成像，并且介绍了用于细胞外囊泡标记的生物标志物。最后，作者讨论了现有成像方法的局限性，并对该领域的发展前景进行了展望。

Bochen Ma, Li Li, Yuting Bao, Liang Yuan, Songlin Liu, Liqing Qi, Sihui Tong, Yating Xiao, Lubin Qi, Xiaohong Fang*, and Yifei Jiang*

哈佛大学医学院/麻省总院Martinos Center分子影像中心冉崇昭教授团队针对生物正交化学在体外化学标记、靶标识别和生物医学成像领域中的应用进行了综述，并对生物正交性在体内成像领域所面临的挑战和机遇进行了讨论。

Jun Yang, Biyue Zhu, and Chongzhao Ran*

香港中文大学深圳校区唐本忠院士、中国地质大学娄筱叮教授与华南理工大学赵祖金教授联合发表了关于光化学活性聚集诱导发光（aggregation-induced emission，AIE）分子的设计及其生物医学应用的综述文章，系统总结了AIE分子基于光异构化、光环化与光二聚化等光化学反应发生的光响应过程，并简要介绍了这类光响应性AIEgens在生物成像与抗肿瘤/抗菌等领域的应用。最后，作者对响应性AIEgens在分子性能上存在的局限性进行了探讨，并对其在生物医学领域的应用前景进行了展望。

Jianqing Li, Zeyan Zhuang, Xiaoding Lou*, Zujin Zhao*, and Ben Zhong Tang

美国休斯顿大学的Tai-Yen Chen教授团队探讨了有效利用超分辨率显微镜（SRM）的关键：从选择合适的荧光染料、样品准备到复杂数据集的分析，并进一步探讨了最近的技术进步和方法改进，强调将SRM与其他分析方法结合，以克服固有局限并扩展生物学见解的范围，旨在帮助研究人员以更高的精度和清晰度探索复杂的生物过程，从而推动生物物理研究的发展。

Huanhuan Chen, Guangjie Yan, Meng-Hsuan Wen, Kameron N. Brooks, Yuteng Zhang, Pei-San Huang, and Tai-Yen Chen*

新加坡国立大学材料科学与工程系毛献文教授团队对具有高空间和时间分辨率的新兴Operando成像技术在半导体光催化剂表征方面的应用进行综述。重点介绍Operando成像技术在单颗粒到亚颗粒尺度上提供局部功能信息的能力，通过建立所获得的局部功能信息与催化剂特定结构特征之间的相关性，可以实现对光（电）催化剂结构-功能关系的定量、整体理解，从而为设计具有更高能量转换性能的光（电）催化剂的提供指导，并为设计具有更强光催化活性和稳定性的下一代低成本高性能材料铺平道路。

Weidong Zhang, Shurui Chen, Kai Shen, Jing Zhu, Yong Liu, and Xianwen Mao*

Guanjun Deng,# Siwei Zhang,# Xinghua Peng, Gongcheng Ma, Luxuan Liu, Yuyu Tan, Ping Gong,* Ben Zhong Tang,* Lintao Cai,* and Pengfei Zhang*

北京大学邹鹏教授团队报道了一种基于频闪照明方案的频闪电压成像（SVI）技术，能够在提高电压成像时间分辨率的同时，消除卷帘快门模式下非同步曝光引起的伪影。SVI可以与常用的GEVI兼容，其采集帧速率比传统的连续照明快5倍。研究显示，测试的GEVI在SVI模式下保持高灵敏度，同时在视野范围内不受相机的限制。SVI能够反映胚胎肾（HEK 293T）细胞群中细胞内去极化波形和细胞间隙连接介导的去极化耦合过程，并应用于大鼠海马神经元中动作电位起始和传播动力学细节的绘制。

Luxin Peng and Peng Zou*

美国肯特州立大学Hao Shen教授团队报道了一种具有高效催化活性的纳米酶AuNR@TiO₂，并借助单分子光谱分析技术解析了AuNR@TiO₂中等离子体辅助的纳米酶催化作用机制。由于AuNR@TiO存在核（AuNR）壳（TiO₂）结构，提高了热电子与电子空穴的分离效率，因此，其相比于AuNR具有更高的催化活性。单分子光谱的动力学实验结果表明，TiO₂的引入不仅延长了电荷的弛豫时间，也增加了纳米酶的活性催化位点，因而使AuNR@TiO₂具有更高的催化活性。最后，作者提出通过优化等离子体与半导体界面的相互作用将有望提升这类纳米酶的催化活性。

Li Zuo, Hallie King, Mohammad Akter Hossain, Fatiha Farhana, Madelyn M. Kist, Rebecca L. Stratton, Jiao Chen, and Hao Shen*

山东师范大学唐波教授与李平教授团队报道了一种可评估抗肿瘤药物疗效的比率型近红外荧光探针TAM-Cy-NO。该探针中的肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages, TAMs）靶向肽（M2pep）可主动靶向至TAMs, 接着与NO发生特异性反应，产生浓度依赖的比率荧光信号响应（I₆₁₀ ₙₘ/I₈₁₅ ₙₘ）。通过对胞内NO含量的比率成像分析来判断肿瘤微环境的免疫状态，从而评估抗肿瘤药物的疗效。

Chuanchen Wu, Fanghui Zhang, Yuantao Mao, Xinru Qi, Xin Wang, Wen Zhang, Bo Tang,*and Ping Li*

北京理工大学王蔚芝教授团队综述了基于靶向肽的成像试剂的研究进展。首先介绍了靶向肽的概念，并描述了靶向肽自组装（在溶液中通过一系列非共价键自发形成有序的纳米结构）的机理；接着介绍了不同成像模式（如荧光成像、放射性核素成像）中靶向肽与成像探针的结合，举例说明了它们在生物成像中的应用。最后，简要讨论了基于靶向肽的成像试剂在临床转化和实际应用中面临的挑战和策略。

Limin Zhang, Xin Wang, Jinge Zhao, Beilei Sun, and Weizhi Wang*

美国阿克伦大学Chunming Liu教授团队提出了一种基于时间像素强度波动的单分子检测方法。该方法检测灵敏度高，能够快速确定荧光事件的近似定位、减少图像处理中数值拟合的数量、避免将所有记录的图像序列存储在软件中的内存消耗过程。进一步通过模拟真实实验数据的图像序列，验证了该方法识别亮点的准确性和灵敏度。同时实现了不同信噪比下准确亮点的识别。

Kai Gu and Chunming Liu*

美国威斯康星大学麦迪逊分校蔡伟波教授团队对功能化放射性标记纳米颗粒在近距离放疗方面的研究进展进行了综述。作者分析了当前近距离放疗密封源的局限性，同时强调了使用放射性标记的纳米颗粒（NPs）的优势，对不同放射性标记方法、体内递送技术和纳米颗粒内吞机制进行了讨论，并总结了目前正在进行的临床前研究进展。最后，作者重点探讨了纳米近距离放射治疗在临床应用中所面临的挑战。

Sanchita Ghosh, Sophia J. Lee, Jessica C. Hsu, Sudipta Chakraborty, Rubel Chakravarty*, and Weibo Cai*

华东师范大学田阳教授和郑婷婷教授团队采用水热法合成了具有强SERS性能的海胆状MoSe₂微球，并基于此制备了脑源性tau (BD-tau)蛋白的 SERS检测平台用于阿尔兹海默症(AD)的早期诊断。该平台具有高灵敏度，良好的选择性等特性，能够高效检测小鼠血浆样品中的BD-tau蛋白浓度，有望应用于AD的特异性检测。

Yan Zhou, Jianyan Li, Tingting Zheng,* and Yang Tian*

意大利博洛尼亚大学Javier Del Campo教授和Giovanni Valenti副教授合作研发了一种通过CO₂激光处理改善丝网印刷碳电极（SPCE）的电化学发光（ECL）特性方法。通过ECL显微镜分析表明低能激光曝光增强了电极性能，实现了高分辨率空间映射，并观察到激光改性电极能高灵敏度检测生物标志物，展示了其在电化学发光免疫测定和生物传感应用中的潜力。

Claudio Ignazio Santo, Guillermo Conejo-Cuevas, Francesco Paolucci, Francisco Javier Del Campo*, and Giovanni Valenti*

南京大学郭子建院士/何卫江教授/陈韵聪教授团队通过调节磺酰胺苯并噁二唑（SBD）母体的4位和7位取代基结构，合成了一系列具有不同CLogP值的SBDs，并研究了它们的ER靶向特性，设计具有特定ER靶向特性的响应探针。这一策略为开发更高效、更精准的ER靶向成像探针提供了新的思路和方法。

Mingfeng Li, Hao Yuan, Yuncong Chen*, Shankun Yao, Zijian Guo*, Weijiang He*

北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心孙育杰教授团队开发了一种平场光漂白印迹显微镜技术，在焦平面上具有均匀的横向激发通量和锐利的轴向强度梯度。与传统显微镜技术相比，平场光漂白印迹显微镜在视场角、取样密度、信背比和光学切片能力方面的平衡表现出色，可以模拟和解析多个细胞结构。该平场光漂白印迹显微技术能够方便应用于标准的商用宽视场显微镜，将使普通实验室也能从该项技术中受益。

Yizhi Qin, Mengling Zhang, Huiwen Hao, Boxin Xue, Jiahao Niu, and Yujie Sun*

Zeyan Zhuang, Jianqing Li, Ben Zhong Tang, Zujin Zhao*

Qian Sun, Hang Liu, Ying Yang, Shankun Yao, Zhipeng Liu*, Zijian Guo*

三维组织的氧化还原行为对于理解疾病的发生和传播至关重要。美国普渡大学Jeffrey E. Dick教授团队展示了一种用于实时可视化哺乳细胞球中H₂O₂生成的成像平台。主要应用了透明掺锡氧化铟电极上的鲁米诺与H₂O₂的电化学发光反应。和现有技术相比，该方法可以更早观察到细胞球中的ROS活性，且无需在分析后牺牲样本。作者用此方法研究了通过添加常见代谢药物如何调节癌细胞球中的关键ROS通路。

Vanshika Gupta, Francesco Falciani, Brady R. Layman, Megan L. Hill, Stefania Rapino*, Jeffrey E. Dick*

聚集诱导发光体（AIEgens）的性能仍严重依赖于传统光源的使用。传统光源由于穿透深度有限以及生物组织中背景自荧光问题，严重阻碍了AIEgens的进一步应用。化学能、超声波和X射线等非常规激发源提供了有效的替代方案。香港中文大学（深圳）唐本忠院士团队在本综述中介绍了非常规激发源与AIEgens相结合的基本原理，突出了近年来利用非常规激发源激发AIEgens进行生物成像和诊疗的最新进展，并讨论了当前的挑战以及未来展望。

Yong Tian，Weigeng Huang，Zhijia Sheng，Dingyuan Yan*，Dong Wang*，Ben Zhong Tang*

美国肯特州立大学沈浩教授团队提出了一种荧光生成接力耦合用于无荧光转化（FLINT）反应监测的单分子成像方法，在单分子水平上解析无荧光反应动力学。作者以葡萄糖氧化反应为模型反应，将无荧光反应与荧光生成的Amplex Red（AR）→ 还原酮（RF）转化反应耦合，创建了一个级联反应，实现了对无荧光反应的单催化剂、单周转层面进行实时监测。作者通过观察对金纳米粒子、金纳米棒和AuNP@DNA冠状酶的催化性能，进一步验证了FLINT的有效性。FLINT方法有效克服了单分子光学成像技术依赖于探测荧光生成反应来测量催化过程的局限性，能够以高空间时间分辨率研究无荧光生成的化学反应。

Bishal Pokhrel, Fatiha Farhana, Li Zuo, Rebecca L. Stratton, Pravin Pokhrel, Mohammad Akter Hossain, Jiahao Ji, Hanbin Mao, Hao Shen*

了解金属离子生物体内的分布能更深入地理解它们在健康和疾病中的作用。美国得克萨斯大学奥斯汀分校Yi Lu教授团队总结了基于DNAzyme的金属离子传感与体内外成像的信号转导策略。介绍了将结合DNAzyme的金属离子转化为可测信号的不同策略，包括使用小分子、纳米结构和纳米颗粒、马达与机器以及其他荧光材料的荧光成像方法和生物发光成像。提供了近期应用这些策略研究金属离子动态及其在活细胞和体内疾病中作用的例子。讨论了利用DNAzyme推进金属离子成像的未来方向。

Whitney Lewis, Annie Farrell, Shreestika Pradhan, and Yi Lu*