基于可见光信号的感知，人类通过视觉感受着五彩斑斓的世界。为了探寻微观世界的种种奇妙，强化人眼对光信号的感知能力，化学发光、荧光传感等技术不断涌现。这些基于光信号的感知技术不仅满足了人类的好奇心，而且在现代科学发展中扮演着越来越重要的作用。
化学发光（chemiluminescence, CL）和光致发光（photoluminescence, PL）作为典型的光信号传感检测和成像技术，发展较早，也较为成熟，广泛应用于生物成像等领域。然而，稳定发光的CL试剂较少，PL检测中背景光干扰和光漂白等问题，使得它们存在材料体系和方法学上局限。相较之下，电化学发光（electrochemiluminescence, ECL）方法很好的弥补了以上不足。基于电化学丰富、精确的触发和控制手段，ECL具有最低的背景信号和理想的信噪比，在实际应用中具有单光子检测和分辨的能力。由于没有光源介入，ECL方法还消除了发光试剂光漂白的问题。为此，ECL技术正蓬勃发展，涵盖分析化学、生命科学、环境科学和超分辨化学成像等诸多领域。由此需求牵引，开发廉价、低毒、高效、稳定的ECL发光试剂越来越受到整个ECL行业的重视。然而，局限于当前研究思路，从原理突破上构建新型、高效ECL发光试剂的报道仍然鲜有报道。
广州大学分析科学技术研究中心牛利团队与合作者发展了一类新型有机ECL发光体系，广泛适用于具有应用价值的水相ECL传感体系。他们发现，相比于传统荧光型ECL (FL-ECL),目前最新报道的聚集诱导发光型有机ECL（AIE-ECL）虽然一定程度上改善了ECL效率，却仍存在“暗态”三线态激子无法利用的理论限制。他们提出采用具有聚集诱导延迟荧光（AIDF）性质的发光试剂，来构建新型的有机ECL (AIDF-ECL)。该机制立足于同时消除非辐射跃迁损失和“点亮”暗态三线态激子，构建具有全激子利用能力的有机ECL新体系。作者采用的模型化合物mCP-BP-PXZ体现典型的AIDF光物理特征。以三正丙胺（TPrA）为共反应剂，他们采用典型的氧化-还原型ECL模式对mCP-BP-PXZ的ECL性质予以分析。结果显示，该体系的ECL发光性质与其AIDF光物理性质直接相关。伴随mCP-BP-PXZ前驱体溶液中水含量的增加，其PL和ECL光强均增长，且增长规律体现出一致性。以典型AIE-ECL型的模型化合物TPE-TAPBI为参比，作者对mCP-BP-PXZ体系的相对ECL效率进行了测试。参比体系TPE-TAPBI和mCP-BP-PXZ的荧光量子效率相当（34.0% VS. 28.3%）,而mCP-BP-PXZ体系的相对ECL效率却是参比体系的5.4倍。所以，该工作佐证了AIDF发光试剂电化学发光中AIDF的根本属性，而且从实验上证实了AIDF-ECL机制在提升ECL效率方面相比于AIE-ECL机理的有效性。最后，作者还证实了该新体系的ECL稳定性。所以，该AIDF-ECL新体系被证实为一类高效、可靠和可逆的ECL新探针体系。
研究者相信，此项研究将会为水相ECL新材料研究提供全新的视角，不仅提供了一类新的有机ECL发光材料体系，而且为ECL发光试剂开发的研究方法提供了新的思路。相关论文在线发表在Chemical Science (DOI: 10.1039/d1sc02918e)上。该文第一单位为广州大学（通讯作者：牛利教授，第一作者：张保华教授），合作单位为华南理工大学和香港中文大学（深圳）（通讯作者：唐本忠院士，赵祖金教授）。
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