近红外二区（NIR-II，1000−1700 nm）成像由于低组织自发荧光、深组织穿透深度和高成像分辨率等优势，在生物成像领域受到极大关注。然而，NIR-II有机荧光团共轭体系较大，分子间π-π堆积相互作用导致在聚集状态下，呈现猝灭的荧光发射（ACQ）。因此，调控荧光团在聚集状态下的堆积方式以实现强NIR-II发射仍然是一个挑战。

通过控制有机荧光团的结构和堆积方式以形成J聚集体是延长波长的有效策略。虽然J型聚集体实现了波长红移，但聚集状态下的发射强度通常低于单体状态下的尾部发射强度，该问题并未得到有效解决。由于缺乏系统的结构（单晶）分析，J聚集态下的结构-性能关系仍不明确。此外，大多数报道的J聚集体都是偶然发现的，设计策略适用于特定的分子骨架，对其他ACQ荧光团的参考有限。因此，亟待发展一种合理的分子设计策略，能够增加聚集态下荧光强度，揭示J型聚集的结构-功能关系，且能够抑制其他ACQ荧光团在聚集态下的猝灭。

近日，南开大学的熊虎研究员以经典染料氟硼二吡咯（BODIPY）为研究对象，报道了一种构建高亮度NIR-II J聚集体的吸电子取代基策略。在BODIPY骨架的3,5位和meso位引入吸电子取代基实现J聚集态下NIR-II荧光的增强。

通过固体荧光强度对比发现随R¹吸电子能力的增加（NO₂>F>OMe>NMe₂≈H），NIR-II荧光强度增强。此外，meso位的电子取代基在提高聚集体的NIR-II荧光强度方面也发挥了重要作用。

结合晶体学数据和理论计算结果，在R¹引入吸电子取代基可以（1）增加分子间静电排斥，以削弱面对面堆积并增加滑移距离，（2）降低π-共轭体系的π-电子密度，调整分子平面度，以促进分子间紧密堆积并加强分子间相互作用。

基于高荧光强度，共组装纳米颗粒能够对小鼠的全身进行高分辨率NIR II荧光动态成像。通过分子自组装，实现可见光和NIR-II双发射，进一步用于高级编码加密和快速响应二维码信息存储。本研究通过合理调控分子排列并建立分子结构、分子间相互作用和荧光性质之间的关系，为开发聚集态荧光增强的有机荧光团提供参考。