发光金属笼因其优越的光物理性质，在化学传感、发光材料、光捕获、光催化等领域有着广泛的应用。然而，为了实现对生物分子的高效识别与传感，需要构筑大尺寸的发光金属笼与诸如DNA等生物大分子进行有效地作用。由于合成与制备方法的制约，直径在介孔尺度(> 2nm)的发光金属笼鲜有报道，从而限制了其在生物分子传感领域的应用。

针对这一问题，西安交通大学材料学院的张明明教授课题组基于前期的工作（Angew. Chem. Int. Ed.2021,60, 12293），精确设计并合成了一类六齿羧酸钠作为配体，通过与四苯基乙烯分子与Pt基配体的多组分自组装，高效构筑了六棱柱型发光金属笼，其直径可以达到3.7nm。由于这类金属笼带有12个正电荷，它们可以通过静电相互作用与带负电荷的生物分子相互作用，进一步改变它们的发光特性，使它们成为良好的生物传感器。有趣的是，金属笼会嵌入到DNA类生物大分子的沟槽内，形成紧密聚集体，从而抑制四苯基乙烯分子的自由旋转，增强金属笼的发光性能。然而，对于生物小分子(ATP、ADP或AMP)而言，其较小的尺寸有利于在金属笼空腔内的进出，通过其静电作用提高电子转移效率，从而淬灭金属笼的荧光。因此，该类金属笼可以作为一种生物分子的荧光传感器，对生物小分子与生物大分子具有不同的响应。本研究为构筑基于巨型发光金属笼作为生物传感提供了一种新的思路。近日，该研究成果以《四苯基乙烯基发光六角金属棱柱用于生物分子的检测》（Tetraphenylethylene-Based Giant Emissive Hexagonal Metallaprisms for Biomolecule Sensing）为题发表在国家自然科学基金委主管、主办的高水平综合性英文期刊《Fundamental Research》上。该论文第一作者为西安交大材料学院博士生穆超群与侯亚丽，西安交大金属材料强度国家重点实验室是论文唯一通讯单位。

该研究工作得到了国家自然科学基金、陕西省科技创新团队以及中央高校基本科研业务费等项目的资助。论文的表征及测试得到了深圳大学国晨星博士，西安交通大学分析测试共享中心、材料学院和化学学院分析测试中心的支持。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325823000961