叶绿素是地球上含量最丰富的有机色素之一，在植物、藻类和细菌的光合作用中起着重要作用。随着色谱和化学合成技术的发展，人们从自然界中鉴定出了许多新的叶绿素，并设计合成了类似的典型杂环大环叶绿素衍生物。它们的化学结构对光的吸收、能量转移效率、激发态寿命等都有很大的影响。受捕光叶绿体中叶绿素相互作用的启发，分子内组装和由此产生的纳米结构在叶绿素衍生物光物理和光化学性质中发挥着更加突出的作用，甚至在进一步的生物医学应用中，如光动力学和光热治疗，光催化诊断，以及光学、光声、磁共振和核医学成像等。

近日，国家纳米科学中心李莉莉研究员综述了有关叶绿素的不同分子设计如何通过组装调节生物应用的最新研究进展。

文章要点

1）作者首先介绍了叶绿素的化学结构和光性质，并阐述了其主要生物学应用的基本原理。

2）在此基础上，作者研究了聚集态（J型、H型和无序型）和组装纳米结构(纳米颗粒、纳米纤维、纳米片状、纳米棒等)以及它们与生物医学应用的关系。

3）作者最后根据其生物功能突出了一些具体案例，例如生物成像，治疗，生物催化等。

参考文献

J.-Q. Cai et al., Chlorophylls derivatives: Photophysical properties, assemblies, nanostructures and biomedical applicationsMaterials Today, (2021)

DOI：10.1016/j.mattod.2020.11.001

https://doi.org/10.1016/j.mattod.2020.11.001