Complexity made easy: Aggregation-induced emission small molecules for cancer diagnosis and phototherapies

Abstract

Phototheranostics has garnered sustained attention due to its significant potential for revolutionizing conventional cancer treatment strategies. While being one of the most commonly employed strategies for constructing phototheranostic systems by engineering the integration of photosensitizers (PSs) into nanosystems, nano- PSs face challenges including complexity in the preparation process, low delivery efficiency, and potential toxicity issues. Contrastingly, the burgeoning popularity of small molecule PSs characterized by aggregation-induced emission (AIE) has become evident in the arena of cancer phototheranostics. This preference is underscored by their well-defined structures, adjustable photophysical properties, and low toxicity. Therefore, acquiring profound insights into the pioneering strides achievable through a solitary small molecule PS with AIE in tumor phototheranostics is of paramount scientific significance. In this review, we will discuss the recent progress of small molecule PSs with AIE properties in cancer diagnosis and phototherapies with representative examples, guided by the ethos of “Complexity made easy”. We also look forward to the future development direction of AIE small molecules, with a central objective of advancing cancer research through a focal emphasis on simplicity, expeditiousness, and safety.

Keywords

aggregation-induced emission / near infrared / phototheranostics / small molecules / tumor microenvironment

References

[1] X. Liang, P. Wu, Q. Yang, Y. Xie, C. He, L. Yin, Z. Yin, G. Yue, Y. Zou, L. Li, Eur. J. Med. Chem. 2021, 220, 113473.

[2] Y. Qin, X. Li, S. Lu, M. Kang, Z. Zhang, Y. Gui, X. Li, D. Wang, B. Z. Tang, ACS Mater. Lett. 2023, 5, 1982.

[3] M. Y. Wu, L. Chen, Q. Chen, R. Hu, X. Xu, Y. Wang, J. Li, S. Feng, C. Dong, X. L. Zhang, Adv. Mater. 2023, 35, 2208578.

[4] S. Y. Yang, Y. Chen, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, B. Z. Tang, Chem. Soc. Rev. 2024, 53, 5366.

[5] Z. Li, X. Ji, H. Xie, B. Z. Tang, Adv. Mater. 2021, 33, 2100021.

[6] S. Li, Q. Chen, Q. Xu, Z. Wei, Y. Shen, H. Wang, H. Cai, M. Gu, Y. Xiao, Adv. Sci. 2024, 11, e2309547.

[7] M. J. Webber, R. Langer, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 6600.

[8] G. Obaid, J. P. Celli, M. Broekgaarden, A.-L. Bulin, P. Uusimaa, B. Pogue, T. Hasan, H.-C. Huang, Nat. Rev. Bioeng. 2024. https://doi.org/10.1038/s44222-024-00196-z

[9] M. Gao, B. Z. Tang, Coord. Chem. Rev. 2020, 402, 213076.

[10] H. Wang, Q. Li, P. Alam, H. Bai, V. Bhalla, M. R. Bryce, M. Cao, C. Chen, S. Chen, X. Chen, ACS Nano 2023, 17, 14347.

[11] Y. Qin, X. Chen, Y. Gui, H. Wang, B. Z. Tang, D. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 12825.

[12] L. Zhang, A. Song, Q.-C. Yang, S.-J. Li, S. Wang, S.-C. Wan, J. Sun, R. T. Kwok, J. W. Lam, H. Deng, Nat. Commun. 2023, 14, 5355.

[13] D. Bhattacharya, M. Mukhopadhyay, K. Shivam, S. Tripathy, R. Patra, A. Pramanik, Biomed. Mater. 2023, 18, 062005.

[14] A. Sharma, P. Verwilst, M. Li, D. Ma, N. Singh, J. Yoo, Y. Kim, Y. Yang, J. H. Zhu, H. Huang, X. L. Hu, X. P. He, L. Zeng, T. D. James, X. Peng, J. L. Sessler, J. S. Kim, Chem. Rev. 2024, 124, 2699.

[15] M. Gu, L. Chen, R. Hu, Q. Chen, J. Liu, L. Wang, S. Chen, Sci. China Chem. 2023, 66, 2986.

[16] K. Zhou, S. Wang, L. Xu, H. Li, Y. Wang, Z. Qiu, G. Zhang, Z. Zhao, B. Z. Tang, Matter 2023, 6, 3449.

[17] F. Wang, P.-Y. Ho, C. Kam, Q. Yang, J. Liu, W. Wang, E. Zhao, S. Chen, Aggregate 2023, 4, e312.

[18] B. Li, J. Tian, C. Wu, Z. Li, L. Qiao, Z. Xie, B. Song, Y. Shan, S. Chen, Y. Tang, Y. Ping, B. Liu, Adv. Mater. 2024, 36, 2405502.

[19] F. Wang, Y. Zhong, O. Bruns, Y. Liang, H. Dai, Nat. Photonics 2024, 18, 535.

[20] G. Hong, A. L. Antaris, H. Dai, Nat. Biomed. Eng. 2017, 1, 0010.

[21] J. Qi, N. Alifu, A. Zebibula, P. Wei, J. W. Y. Lam, H.-Q. Peng, R. T. K. Kwok, J. Qian, B. Z. Tang, Nano Today 2020, 34, 100893.

[22] J. Song, X. Kang, L. Wang, D. Ding, D. Kong, W. Li, J. Qi, Nat. Commun. 2023, 14, 6881.

[23] Z. Zhang, Y. Du, X. Shi, K. Wang, Q. Qu, Q. Liang, X. Ma, K. He, C. Chi, J. Tang, B. Liu, J. Ji, J. Wang, J. Dong, Z. Hu, J. Tian, Nat. Rev. Clin. Oncol. 2024, 21, 449.

[24] J.-B. Li, H.-W. Liu, T. Fu, R. Wang, X.-B. Zhang, W. Tan, Trends Chem. 2019, 1, 224.

[25] H.-W. Liu, L. Chen, C. Xu, Z. Li, H. Zhang, X.-B. Zhang, W. Tan, Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 7140.

[26] Y. Hong, J. W. Lam, B. Z. Tang, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5361.

[27] S. Liu, X. Zhou, H. Zhang, H. Ou, J. W. Lam, Y. Liu, L. Shi, D. Ding, B. Z. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5359.

[28] J. Zhao, Y. Li, X. Chen, D. Mu, J. Zhao, S. Zhou, Anal. Chem. 2023, 95, 955.

[29] Y. Hu, S.-Y. Yin, W. Liu, Z. Li, Y. Chen, J. Li, Aggregate 2023, 4, e256.

[30] Z. Zhu, X. Chen, H. Liao, L. Li, H. Yang, Q. Wang, W.-H. Zhu, Aggregate 2024, 5, e526.

[31] M.-Y. Wu, A. Y. H. Wong, J.-K. Leung, C. Kam, K. L.-K. Wu, Y.-S. Chan, K. Liu, N. Y. Ip, S. Chen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2021, 118, e2106143118.

[32] J. Luo, Z. Xie, J. W. Lam, L. Cheng, H. Chen, C. Qiu, H. S. Kwok, X. Zhan, Y. Liu, D. Zhu, B. Z. Tang, Chem. Commun. 2001, 1740.

[33] H. Liu, L.-H. Xiong, R. T. K. Kwok, X. He, J. W. Y. Lam, B. Z. Tang, Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 2000162.

[34] J. Dai, X. Wu, S. Ding, X. Lou, F. Xia, S. Wang, Y. Hong, J. Med. Chem. 2020, 63, 1996.

[35] J. Li, Z. Zhuang, Z. Zhao, B. Z. Tang, VIEW 2022, 3, 20200121.

[36] J. Liu, W. Chen, C. Zheng, F. Hu, J. Zhai, Q. Bai, N. Sun, G. Qian, Y. Zhang, K. Dong, T. Lu, Eur. J. Med. Chem. 2022, 244, 114843.

[37] L. Chen, X. Wang, Y. Yuan, R. Hu, Q. Chen, L. Zhu, M. Gu, C. Shen, Eng. Regen. 2022, 3, 59.

[38] D. Mao, B. Liu, Matter 2021, 4, 350.

[39] X. Cai, B. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 9868.

[40] Z. Pan, Y. Wang, N. Chen, G. Cao, Y. Zeng, J. Dong, M. Liu, Z. Ye, Y. Li, S. Huang, Y. J. Lu, Y. He, X. Liu, K. Zhang, Bioorg. Chem. 2023, 132, 106349.

[41] X.-M. Cai, Y. Lin, Y. Li, X. Chen, Z. Wang, X. Zhao, S. Huang, Z. Zhao, B. Z. Tang, Nat. Commun. 2021, 12, 1773.

[42] Y. Gu, Z. Zhao, H. Su, P. Zhang, J. Liu, G. Niu, S. Li, Z. Wang, R. T. K. Kwok, X. L. Ni, J. Sun, A. Qin, J. W. Y. Lam, B. Z. Tang, Chem. Sci. 2018, 9, 6497.

[43] L. Xu, Coord. Chem. Rev. 2024, 506, 215701.

[44] M. Cai, Z. Zhang, X. Shi, J. Yang, Z. Hu, J. Tian, IEEE Trans. Med. Imaging 2020, 39, 3207.

[45] M. Liu, S. Zheng, X. Zhang, H. Guo, X. Shi, X. Kang, Y. Qu, Z. Hu, J. Tian, Nanomedicine 2018, 14, 205.

[46] C. Qin, J. Zhong, Z. Hu, X. Yang, J. Tian, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2012, 18, 1084.

[47] W. Yang, W. Qin, Z. Hu, Y. Suo, R. Zhao, X. Ma, W. Ma, T. Wang, J. Liang, J. Tian, J. Wang, Nucl. Med. Biol. 2012, 39, 948.

[48] Z. Hu, X. Chen, J. Liang, X. Qu, D. Chen, W. Yang, J. Wang, F. Cao, J. Tian, J. Appl. Phys. 2012, 112, 024703.

[49] J. Yu, B. Gao, iRadiology 2023, 1, 3.

[50] R. Luo, H. Liu, Z. Cheng, iRadiology 2023, 1, 18.

[51] B. Shen, Z. Zhang, X. Shi, C. Cao, Z. Zhang, Z. Hu, N. Ji, J. Tian, Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 2021, 48, 3482.

[52] Z. Liu, H. Zou, Z. Zhao, P. Zhang, G.-G. Shan, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, L. Zheng, B. Z. Tang, ACS Nano 2019, 13, 11283.

[53] A. L. Vahrmeijer, M. Hutteman, J. R. van der Vorst, C. J. van de Velde, J. V. Frangioni, Nat. Rev. Clin. Oncol. 2013, 10, 507.

[54] C. Cao, Z. Jin, X. Shi, Z. Zhang, A. Xiao, J. Yang, N. Ji, J. Tian, Z. Hu, IEEE Trans. Biomed. Eng. 2022, 69, 2404.

[55] B. Guo, M. Wu, Q. Shi, T. Dai, S. Xu, J. Jiang, B. Liu, Chem. Mater. 2020, 32, 4681.

[56] J. Ingle, S. Basu, ACS Omega 2023, 8, 8925.

[57] K. Qian, S. Gao, Z. Jiang, Q. Ding, Z. Cheng, Exploration 2024, 4, 20230063.

[58] C. Gui, E. Zhao, R. T. K. Kwok, A. C. S. Leung, J. W. Y. Lam, M. Jiang, H. Deng, Y. Cai, W. Zhang, H. Su, B. Z. Tang, Chem. Sci. 2017, 8, 1822.

[59] H. M. Kim, B. R. Cho, Chem. Rev. 2015, 115, 5014.

[60] W. Zhuang, L. Yang, B. Ma, Q. Kong, G. Li, Y. Wang, B. Z. Tang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 20715.

[61] M. Matsui, J. H. Fowler, L. L. Walling, Biol. Chem. 2006, 387, 1535.

[62] Z. J. Li, C. Y. Wang, L. Xu, Z. Y. Zhang, Y. H. Tang, T. Y. Qin, Y. L. Wang, Biosensors 2023, 13, 752.

[63] S. Huang, Y. Wu, F. Zeng, J. Chen, S. Wu, Anal. Chim. Acta 2018, 1031, 169.

[64] B. J. Fraser, S. Beldar, A. Seitova, A. Hutchinson, D. Mannar, Y. Li, D. Kwon, R. Tan, R. P. Wilson, K. Leopold, S. Subramaniam, L. Halabelian, C. H. Arrowsmith, F. Bénard, Nat. Chem. Biol. 2022, 18, 963.

[65] Y. Cheng, A. E. Clark, W. Yim, R. M. Borum, Y.-C. Chang, Z. Jin, T. He, A. F. Carlin, J. V. Jokerst, Anal. Chem. 2023, 95, 3789.

[66] Y. Liu, M. Gu, Q. Ding, Z. Zhang, W. Gong, Y. Yuan, X. Miao, H. Ma, X. Hong, W. Hu, Angew. Chem. 2023, 135, e202214875.

[67] Y. Chen, J. Chen, B. Chang, iRadiology 2023, 1, 36.

[68] A. M. Smith, M. C. Mancini, S. Nie, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 710.

[69] F. Wang, F. Ren, Z. Ma, L. Qu, R. Gourgues, C. Xu, A. Baghdasaryan, J. Li, I. E. Zadeh, J. W. N. Los, A. Fognini, J. Qin-Dregely, H. Dai, Nat. Nanotechnol. 2022, 17, 653.

[70] D. Wang, M. M. S. Lee, G. Shan, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, H. Su, Y. Cai, B. Z. Tang, Adv. Mater. 2018, 30, 1802105.

[71] J. Zhang, L. Han, H. Wu, Y. Zhong, P. Shangguan, Y. Liu, M. He, H. Sun, C. Song, X. Wang, Y. Liu, J. Wang, L. Zheng, B. Shi, B. Z. Tang, Adv. Sci. 2023, 10, 2206333.

[72] X. Kang, Y. Zhang, J. Song, L. Wang, W. Li, J. Qi, B. Z. Tang, Nat. Commun. 2023, 14, 5216.

[73] Y. Zhang, X. Kang, J. Li, J. Song, X. Li, W. Li, J. Qi, ACS Nano 2024, 18, 2231.

[74] Y. Liu, Q. Li, M. Gu, D. Lu, X. Xiong, Z. Zhang, Y. Pan, Y. Liao, Q. Ding, W. Gong, D. S. Chen, M. Guan, J. Wu, Z. Tian, H. Deng, L. Gu, X. Hong, Y. Xiao, J. Med. Chem. 2022, 65, 2225.

[75] Y. Liu, M. Gu, Q. Ding, Z. Zhang, W. Gong, Y. Yuan, X. Miao, H. Ma, X. Hong, W. Hu, Y. Xiao, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202214875.

[76] Y. Li, J. Zhuang, Y. Lu, N. Li, M. Gu, J. Xia, N. Zhao, B. Z. Tang, ACS Nano 2021, 15, 20453.

[77] G. Zhang, X. Fu, D. Zhou, R. Hu, A. Qin, B. Z. Tang, Smart Molecules 2023, 1, e20220008.

[78] L. Liu, C. Li, J. Gong, Y. Zhang, W. Ji, L. Feng, G. Jiang, J. Wang, B. Z. Tang, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202307776.

[79] D.-H. Wang, L.-J. Chen, X. Zhao, X.-P. Yan, Talanta 2021, 225, 122046.

[80] H. Zhang, J. Wang, R. Han, B. Sun, C. Luo, Trends Chem. 2023, 5, 697.

[81] F. Hu, D. Mao, Kenry, X. Cai, W. Wu, D. Kong, B. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 10182.

[82] R. Guan, Q. Yu, J. Li, Methods 2023, 216, 11.

[83] H. Lee, S. Y. Kim, D. W. Kim, Y. S. Park, J. H. Hwang, S. Cho, J. Y. Cho, Heliyon 2022, 8, e12359.

[84] M. De, S. Rana, H. Akpinar, O. R. Miranda, R. R. Arvizo, U. H. F. Bunz, V. M. Rotello, Nat. Chem. 2009, 1, 461.

[85] X. Zhao, Y. Gao, J. Wang, Y. Zhan, X. Lu, S. Xu, X. Luo, Chem. Commun. 2020, 56, 13828.

[86] C. Alix-Panabieres, K. Pantel, Clin. Chem. 2013, 59, 110.

[87] B. Situ, X. Ye, Q. Zhao, L. Mai, Y. Huang, S. Wang, J. Chen, B. Li, B. He, Y. Zhang, J. Zou, B. Z. Tang, X. Pan, L. Zheng, Adv. Sci. 2020, 7, 1902760.

[88] B. Situ, B. He, X. Chen, X. He, W. Feng, X. Ye, Y. Huang, X. Xue, S. Liu, Q. Xia, J. Zou, B. Z. Tang, L. Zheng, Chem. Eng. J. 2021, 410, 128183.

[89] M. Wang, Y. Zhao, X. He, B. Z. Tang, H. Liu, Y. Zhang, L. Han, Talanta 2023, 259, 124562.

[90] S. Li, J. Li, B. Geng, X. Yang, Z. Song, Z. Li, B. Ding, J. Zhang, W. Lin, M. Yan, Microchem. J. 2021, 164, 106041.

[91] C.-H. Ma, L. Li, S. Cai, P. Lin, W.-K. Lam, T.-H. Lee, T.-K. Kwok, L. Xie, T.-S. Kun, B. Z. Tang, Molecules 2022, 27, 7036.

[92] S. P. Su, S. L. Lin, Y. H. Chan, Y. J. Lee, Y. C. Lee, P. X. Zeng, Y. X. Li, M. H. Yang, H. K. Chiang, Biosensors 2022, 12, 85.

[93] G. M. Tozer, C. Kanthou, B. C. Baguley, Nat. Rev. Cancer 2005, 5, 423.

[94] S. Wang, Y. Liao, Z. Wu, Y. Peng, Y. Liu, Y. Chen, L. Shao, Z. Zeng, Y. Liu, Mater. Today Bio. 2023, 21, 100721.

[95] C. P. Satori, M. M. Henderson, E. A. Krautkramer, V. Kostal, M. M. Distefano, E. A. Arriaga, Chem. Rev. 2013, 113, 2733.

[96] Q. Ding, Y. Luo, J. Hu, S. Zhang, W. Zhang, Y. Feng, K. Qian, X. Li, Z. Cheng, M. Gu, Chem. Eng. J. 2024, 495, 153395.

[97] Y. Zhang, X. Chen, C. Gueydan, J. Han, Cell Res. 2018, 28, 9.

[98] G.-L. Fan, F.-A. Deng, X. Zhou, L.-S. Liu, J.-Q. Huang, D.-W. Zhang, Y.-X. Sun, A. L. Chen, H. Cheng, S.-Y. Li, Biomaterials 2021, 273, 120854.

[99] H. Wang, W. Zhao, X. Liu, S. Wang, Y. Wang, ACS Appl. Bio Mater. 2020, 3, 593.

[100] C. Liu, X. Gao, J. Yuan, R. Zhang, Trends Analyt. Chem. 2020, 133, 116092.

[101] M.-Y. Wu, X. Xu, R. Hu, Q. Chen, L. Chen, Y. Yuan, J. Li, L. Zhou, S. Feng, L. Wang, S. Chen, M. Gu, Adv. Sci. 2023, 10, 2207736.

[102] Y. Wang, W. Gao, X. Shi, J. Ding, W. Liu, H. He, K. Wang, F. Shao, Nature 2017, 547, 99.

[103] J. Shi, W. Gao, F. Shao, Trends Biochem. Sci. 2017, 42, 245.

[104] J. Shi, Y. Zhao, K. Wang, X. Shi, Y. Wang, H. Huang, Y. Zhuang, T. Cai, F. Wang, F. Shao, Nature 2015, 526, 660.

[105] L. DiPeso, D. X. Ji, R. E. Vance, J. V. Price, Cell Death Discovery 2017, 3, 17070.

[106] M. Wu, X. Liu, H. Chen, Y. Duan, J. Liu, Y. Pan, B. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 9093.

[107] M. Wang, M. Wu, X. Liu, S. Shao, J. Huang, B. Liu, T. Liang, Adv. Sci. 2022, 9, 2202914.

[108] N. Niu, Y. Yu, Z. Zhang, M. Kang, L. Wang, Z. Zhao, D. Wang, B. Z. Tang, Chem. Sci. 2022, 13, 5929.

[109] D. Wang, H. Su, R. T. K. Kwok, X. Hu, H. Zou, Q. Luo, Michelle M. S. Lee, W. Xu, J. W. Y. Lam, B. Z. Tang, Chem. Sci. 2018, 9, 3685.

[110] R. S. Balaban, S. Nemoto, T. Finkel, Cell 2005, 120, 483.

[111] S. Liu, Y. Pei, Y. Sun, Z. Wang, H. Chen, D. Zhu, M. R. Bryce, B. Z. Tang, Y. Chang, Aggregate, 5, e547.

[112] J. Zielonka, J. Joseph, A. Sikora, M. Hardy, O. Ouari, J. Vasquez-Vivar, G. Cheng, M. Lopez, B. Kalyanaraman, Chem. Rev. 2017, 117, 10043.

[113] T. C. OwYong, S. Ding, N. Wu, T. Fellowes, S. Chen, J. M. White, W. W. Wong, Y. Hong, Chem. Commun. 2020, 56, 14853.

[114] L. Liu, Q. Zou, J.-K. Leung, J.-L. Wang, C. Kam, S. Chen, S. Feng, M.-Y. Wu, Chem. Commun. 2019, 55, 14681.

[115] L. Zhou, L. Chen, S. Chen, Z. Pu, M. Gu, Y. Shen, Adv. Healthcare Mater. 2023, 12, 2370011.

[116] L. Y. Kong, R. X. Tan, Nat. Prod. Rep. 2015, 32, 1617.

[117] S. Krishna, L. Bustamante, R. K. Haynes, H. M. Staines, Trends Pharmacol. Sci. 2008, 29, 520.

[118] G. Feng, J. Liu, C.-J. Zhang, B. Liu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 11546.

[119] E. Papagiakoumou, E. Ronzitti, V. Emiliani, Nat. Methods 2020, 17, 571.

[120] C. Gui, E. Zhao, R. T. K. Kwok, A. C. S. Leung, J. W. Y. Lam, M. Jiang, H. Deng, Y. Cai, W. Zhang, H. Su, B. Z. Tang, Chem. Sci. 2017, 8, 1822.

[121] J. D. Bhawalkar, N. D. Kumar, C. F. Zhao, P. N. Prasad, J. Clin. Laser Med. Surg. 1997, 15, 201.

[122] M. Jiang, R. T. K. Kwok, X. Li, C. Gui, J. W. Y. Lam, J. Qu, B. Z. Tang, J. Mater. Chem. B 2018, 6, 2557.

[123] Y. Chen, S. Zhang, T. Cheng, W. Lin, L. Mao, Z. Chen, Y. Yang, H. Huang, J. Li, Z. Ke, Z.-K. Cui, J. Mater. Sci. Technol. 2023, 141, 135.

[124] C. Chen, X. Ni, S. Jia, Y. Liang, X. Wu, D. Kong, D. Ding, Adv. Mater. 2019, 31, 1904914.

[125] E. M Sevick-Muraca, Annu. Rev. Med. 2012, 63, 217.

[126] A. Ballabio, J. S. Bonifacino, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2020, 21, 101.

[127] R. A. Cairns, I. S. Harris, T. W. Mak, Nat. Rev. Cancer 2011, 11, 85.

[128] S. R. Bonam, F. Wang, S. Muller, Nat. Rev. Drug Discovery 2019, 18, 923.

[129] R. Zhang, C. Zhang, C. Chen, M. Tian, J. H. C. Chau, Z. Li, Y. Yang, X. Li, B. Z. Tang, Adv. Sci. 2023, 10, 2301295.

[130] J. Zhuang, N. Li, Y. Zhang, B. Li, H. Wen, X. Zhang, T. Zhang, N. Zhao, B. Z. Tang, CCS Chem. 2021, 4, 1028.

[131] K. Chen, R. Zhang, Z. Wang, W. Zhang, B. Z. Tang, Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 1901433.

[132] S. Pillai, I. Mahmud, R. Mahar, C. Griffith, M. Langsen, J. Nguyen, J. W. Wojtkowiak, P. Swietach, R. A. Gatenby, M. M. Bui, M. E. Merritt, P. McDonald, T. J. Garrett, R. J. Gillies, Cell Rep. 2022, 39, 110796.

[133] J. Jia, Z. Ma, J. Zhuang, L. Huo, C. Zhou, N. Li, N. Zhao, Aggregate 2024, 5, e516.

[134] A. Zadoorian, X. Du, H. Yang, Nat. Rev. Endocrinol. 2023, 19, 443.

[135] A. L. S Cruz, E. D. A. Barreto, N. P. B. Fazolini, J. P. B. Viola, P. T. Bozza, Cell Death Discov. 2020, 11, 105.

[136] A. K. Cotte, V. Aires, M. Fredon, E. Limagne, V. Derangère, M. Thibaudin, E. Humblin, A. Scagliarini, J.-P. P. de Barros, P. Hillon, F. Ghiringhelli, D. Delmas, Nat. Commun. 2018, 9, 322.

[137] I. B. Lomakin, Y. Xiong, T. A. Steitz, Cell 2007, 129, 319.

[138] T. Maier, S. Jenni, N. Ban, Science 2006, 311, 1258.

[139] H.-F. Su, Q.-C. Peng, Y. U. Liu, T. Xie, P.-P. Liu, Y.-C. Cai, W. Wen, Y.-H. Yu, K. Li, S.-Q. Zang, Biomaterials 2022, 288, 121691.

[140] S. J. Dixon, K. M. Lemberg, M. R. Lamprecht, R. Skouta, E. M. Zaitsev, C. E. Gleason, D. N. Patel, A. J. Bauer, A. M. Cantley, W. S. Yang, B. Morrison 3rd, B. R. Stockwell, Cell 2012, 149, 1060.

[141] G. Jiang, C. Li, X. Liu, Q. Chen, X. Li, X. Gu, P. Zhang, Q. Lai, J. Wang, Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 2001119.

[142] R. Kumar, J. Han, H. J. Lim, W. X. Ren, J. Y. Lim, J. H. Kim, J. S. Kim, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17836.

[143] H. Hagen, P. Marzenell, E. Jentzsch, F. Wenz, M. R. Veldwijk, A. Mokhir, J. Med. Chem. 2012, 55, 924.

[144] A. P. Bailey, G. Koster, C. Guillermier, E. M. Hirst, J. I. MacRae, C. P. Lechene, A. D. Postle, A. P. Gould, Cell 2015, 163, 340.

[145] X. Li, W. Xu, Z. Yang, S. Li, X. Gu, T. Yuan, C. Li, Y. Wang, J. Hua, Sens. Actuators, B 2023, 375, 132892.

[146] X. Chen, J. R Cubillos-Ruiz, Nat. Rev. Cancer 2021, 21, 71.

[147] M. Wang, R. J. Kaufman, Nat. Rev. Cancer 2014, 14, 581.

[148] J.-S. Ni, M. M. S. Lee, P. Zhang, C. Gui, Y. Chen, D. Wang, Z.-Q. Yu, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, B. Z. Tang, Anal. Chem. 2019, 91, 2169.

[149] S. Maman, I. P. Witz, Nat. Rev. Cancer 2018, 18, 359.

[150] S. Yuan, J. Almagro, E. Fuchs, Nat. Rev. Cancer 2024, 24, 274.

[151] M. De Palma, D. Biziato, T. V. Petrova, Nat. Rev. Cancer 2017, 17, 457.

[152] S. Ji, H. Gao, W. Mu, X. Ni, X. Yi, J. Shen, Q. Liu, P. Bao, D. Ding, J. Mater. Chem. B 2018, 6, 2566.

[153] K. W. K Lam, J. H. C. Chau, E. Y. Yu, F. Sun, J. W. Y. Lam, D. Ding, R. T. K. Kwok, J. Sun, X. He, B. Z. Tang, ACS Nano 2023, 17, 7145.

[154] J.-Z. Du, X.-J. Du, C.-Q. Mao, J. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17560.

[155] Y. Yuan, C.-J. Zhang, M. Gao, R. Zhang, B. Z. Tang, B. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1780.

[156] Y. Yuan, C.-J. Zhang, R. T. K. Kwok, S. Xu, R. Zhang, J. Wu, B. Z. Tang, B. Liu, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 6586.

[157] Y. Yuan, S. Xu, C.-J. Zhang, R. Zhang, B. Liu, J. Mater. Chem. B 2016, 4, 169.

[158] Y. Yuan, C.-J. Zhang, S. Xu, B. Liu, Chem. Sci. 2016, 7, 1862.

[159] F. Hu, Y. Yuan, D. Mao, W. Wu, B. Liu, Biomaterials 2017, 144, 53.

[160] Q. Li, W. Zhu, S. Gong, S. Jiang, G. Feng, Anal. Chem. 2023, 95, 7254.

[161] M. Liu, J. Weng, S. Huang, W. Yin, H. Zhang, Y. Jiang, L. Yang, H. Sun, Chem. Commun. 2023, 59, 3570.

[162] P. E. Marques, M. M. Antunes, B. A. David, R. V. Pereira, M. M. Teixeira, G. B. Menezes, Nat. Protoc. 2015, 10, 258.

[163] J. Ge, W. Cai, N. Niu, Y. Wen, Q. Wu, L. Wang, D. Wang, B. Z. Tang, R. Zhang, Biomaterials 2023, 300, 122190.

[164] Z. Chu, J. Yang, W. Zheng, J. Sun, W. Wang, H. Qian, Coord. Chem. Rev. 2023, 481, 215049.

[165] R. Etzioni, N. Urban, S. Ramsey, M. McIntosh, S. Schwartz, B. Reid, J. Radich, G. Anderson, L. Hartwell, Nat. Rev. Cancer 2003, 3, 243.

[166] Y. Cheng, J. Dai, C. Sun, R. Liu, T. Zhai, X. Lou, F. Xia, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 3123.

[167] Q. Wu, Y. Li, Y. Li, D. Wang, B. Z. Tang, Mater. Chem. Front. 2021, 5, 3489.

[168] Q. Feng, Z. Bennett, A. Grichuk, R. Pantoja, T. Huang, B. Faubert, G. Huang, M. Chen, R. J. DeBerardinis, B. D. Sumer, J. Gao, Nat. Biomed. Eng. 2024, 8, 787.

[169] T. Volk, E. Jahde, H. P. Fortmeyer, K. H. Glusenkamp, M. F. Rajewsky, Br. J. Cancer 1993, 68, 492.

[170] X. Min, F. Yi, X.-L. Han, M. Li, Q. Gao, X. Liang, Z. Chen, Y. Sun, Y. Liu, Chem. Eng. J. 2022, 432, 134327.

[171] F. Hu, Y. Huang, G. Zhang, R. Zhao, H. Yang, D. Zhang, Anal. Chem. 2014, 86, 7987.

[172] G. Cheng, H. Wang, C. Zhang, Y. Hao, T. Wang, Y. Zhang, Y. Tian, J. Chang, Chem. Eng. J. 2020, 390, 124447.

[173] Z.-B. Zheng, G. Zhu, H. Tak, E. Joseph, J. L. Eiseman, D. J. Creighton, Bioconjugate Chem. 2005, 16, 598.

[174] J. M. Estrela, A. Ortega, E. Obrador, Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. 2006, 43, 143.

[175] J. Jin, J.-K. Byun, Y.-K. Choi, K.-G. Park, Exp. Mol. Med. 2023, 55, 706.

[176] M.-Z. Jin, W.-L. Jin, Signal Transduction Targeted Ther. 2020, 5, 166.

[177] Y.-H. Zhang, X. Li, L. Huang, H. S. Kim, J. An, M. Lan, Q.-Y. Cao, J. S. Kim, Chem. Commun. 2020, 56, 10317.

[178] P. T. Wong, S. K. Choi, Chem. Rev. 2015, 115, 3388.

[179] M. H. Lee, E.-J. Kim, H. Lee, H. M. Kim, M. J. Chang, S. Y. Park, K. S. Hong, J. S. Kim, J. L. Sessler, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 16380.

[180] M. H. Lee, Z. Yang, C. W. Lim, Y. H. Lee, S. Dongbang, C. Kang, J. S. Kim, Chem. Rev. 2013, 113, 5071.

[181] Y. Wang, Y. Li, Z. Zhang, L. Wang, D. Wang, B. Z. Tang, Adv. Mater. 2021, 33, 2103748.

[182] S. Feng, Y. Liu, Q. Li, Z. Gui, G. Feng, Anal. Chem. 2022, 94, 1601.

[183] L. Fu, Y. Tan, Y. Ding, W. Qing, Y. Wang, Chin. Chem. Lett. 2024, 35, 108886.

[184] Y. Cao, C. Y. Li, B. J. Moeller, D. Yu, Y. Zhao, M. R. Dreher, S. Shan, M. W. Dewhirst, Cancer Res. 2005, 65, 5498.

[185] J. A. Bertout, S. A. Patel, M. C. Simon, Nat. Rev. Cancer 2008, 8, 967.

[186] A. J. Majmundar, W. J. Wong, M. C. Simon, Mol. Cell 2010, 40, 294.

[187] C. Xu, H. Zou, Z. Zhao, P. Zhang, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, H. H. Y. Sung, I. D. Williams, B. Z. Tang, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1903278.

[188] M. Binnewies, E. W. Roberts, K. Kersten, V. Chan, D. F. Fearon, M. Merad, L. M. Coussens, D. I. Gabrilovich, S. Ostrand-Rosenberg, C. C. Hedrick, R. H. Vonderheide, M. J. Pittet, R. K. Jain, W. Zou, T. K. Howcroft, E. C. Woodhouse, R. A. Weinberg, M. F. Krummel, Nat. Med. 2018, 24, 541.

[189] X. Gao, D. Mao, X. Zuo, F. Hu, J. Cao, P. Zhang, J. Z. Sun, J. Liu, B. Liu, B. Z. Tang, Anal. Chem. 2019, 91, 6836.

[190] R. Duval, C. Duplais, Nat. Prod. Rep. 2017, 34, 161.

[191] T. Naghdi, S. Faham, T. Mahmoudi, N. Pourreza, R. Ghavami, H. Golmohammadi, ACS Sens. 2020, 5, 3770.

[192] T. He, N. Niu, Z. Chen, S. Li, S. Liu, J. Li, Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1870068.

[193] M.-J. Yoo, J. Choi, Y.-j. Jang, S.-Y. Park, J.-W. Seol, BMC Vet. Res. 2023, 19, 223.

[194] Y. Lei, L. Liu, X. Tang, D. Yang, X. Yang, F. He, RSC Adv. 2018, 8, 3919.

[195] R. Long, C. Tang, J. Xu, T. Li, C. Tong, Y. Guo, S. Shi, D. Wang, Chem. Commun. 2019, 55, 10912.

[196] N. Li, L. Liu, H. Luo, H. Wang, D. Yang, F. He, Molecules 2020, 25, 3298.

[197] R. Islam, L. Sun, L. Zhang, Nanomaterials 2021, 11, 2757.

[198] W. Yin, Y. Li, N. Li, W. Yang, H. An, J. Gao, Y. Bi, N. Zhao, Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 1902027.

[199] P. Cen, J. Huang, C. Jin, J. Wang, Y. Wei, H. Zhang, M. Tian, Aggregate 2023, 4, e352.

[200] T. He, N. Niu, Z. Chen, S. Li, S. Liu, J. Li, Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1706196.

[201] K. Hu, L. Miao, T. J. Goodwin, J. Li, Q. Liu, L. Huang, ACS Nano 2017, 11, 4916.

[202] R. Long, C. Tang, Z. Yang, Q. Fu, J. Xu, C. Tong, S. Shi, Y. Guo, D. Wang, J. Mater. Chem. C 2020, 8, 11860.

[203] J. Xiao, E. Capanoglu, A. R. Jassbi, A. Miron, Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2016, 56, S29.

[204] F. Gold-Smith, A. Fernandez, K. Bishop, Nutrients 2016, 8, 396.

[205] R. Long, C. Tang, Q. Wei, C. Tong, X. Tong, S. Shi, Y. Guo, Y. Yang, Sens. Actuators, B 2021, 348, 130666.

[206] T. K. Ha, I. Jung, M. E. Kim, S. K. Bae, J. S. Lee, Biomed. Pharmacother. 2017, 91, 378.

[207] M. Li, J. Chen, X. Yu, S. Xu, D. Li, Q. Zheng, Y. Yin, Cells 2019, 8, 358.

[208] X. Song, L. Tan, M. Wang, C. Ren, C. Guo, B. Yang, Y. Ren, Z. Cao, Y. Li, J. Pei, Biomed. Pharmacother. 2021, 134, 111017.

[209] S. K. Jung, K. W. Lee, S. Byun, N. J. Kang, S. H. Lim, Y.-S. Heo, A. M. Bode, G. T. Bowden, H. J. Lee, Z. Dong, Cancer Res. 2008, 68, 6021.

[210] K. G. Lyamzaev, A. V. Pustovidko, R. A. Simonyan, T. I. Rokitskaya, L. V. Domnina, O. Y. Ivanova, I. I. Severina, N. V. Sumbatyan, G. A. Korshunova, V. N. Tashlitsky, V. A. Roginsky, Y. N. Antonenko, M. V. Skulachev, B. V. Chernyak, V. P. Skulachev, Pharm. Res. 2011, 28, 2883.

[211] D. Song, J. Hao, D. Fan, Front. Med. 2020, 14, 564.

[212] M. M. S Lee, E. Y. Yu, J. H. C. Chau, J. W. Y. Lam, R. T. K. Kwok, D. Wang, B. Z. Tang, Biomaterials 2022, 288, 121712.

[213] M. M. S Lee, L. Zheng, B. Yu, W. Xu, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, F. Xu, D. Wang, B. Z. Tang, Mater. Chem. Front. 2019, 3, 1454.

[214] L. Xu, S. Zhang, X. Liang, S. Zhong, B. Wang, Z. Li, X. Cui, Dyes Pigm. 2021, 184, 108860.

[215] X. Ling, L. Huang, Y. Li, Q. Wan, Z. Wang, A. Qin, M. Gao, B. Z. Tang, Mater. Horiz. 2020, 7, 2696.

[216] E. Küpeli Akkol, Y. Genç, B. Karpuz, E. Sobarzo-Sánchez, R. Capasso, Cancers 2020, 12, 1959.

[217] S.-S. Chen, H. Wang, B. Wu, Q. Li, J. Gong, Y.-L. Zhao, Y. Zhao, X. Xiao, J. W. Y. Lam, Z. Zhao, X.-D. Luo, B. Z. Tang, ACS Cent. Sci. 2023, 9, 883.

[218] T. O. Cheng, Int. J. Cardiol. 2007, 121, 9.

[219] H. Sui, J. Zhao, L. Zhou, H. Wen, W. Deng, C. Li, Q. Ji, X. Liu, Y. Feng, N. Chai, Q. Zhang, J. Cai, Q. Li, Cancer Lett. 2017, 403, 86.

[220] M. M. S Lee, Q. Wu, J. H. C. Chau, W. Xu, E. Y. Yu, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, D. Wang, B. Z. Tang, Cell Rep. Phys. Sci. 2022, 3, 100803.

[221] Q. Yao, J. Fan, S. Long, X. Zhao, H. Li, J. Du, K. Shao, X. Peng, Chem 2022, 8, 197.

[222] S. Xu, X. Liu, P. Cai, J. Li, X. Wang, B. Liu, Adv. Sci. 2022, 9, 2101074.

[223] J. Gong, W. Gong, B. Wu, H. Wang, W. He, Z. Dai, Y. Li, Y. Liu, Z. Wang, X. Tuo, J. W. Y. Lam, Z. Qiu, Z. Zhao, B. Z. Tang, Aggregate 2023, 4, e263.

[224] X. Gu, D. Zhang, Chem 2020, 6, 1199.

[225] J. Mei, N. L. C. Leung, R. T. K. Kwok, J. W. Y. Lam, B. Z. Tang, Chem. Rev. 2015, 115, 11718.

[226] Kenry, B. Z. Tang, B. Liu, Chem 2020, 6, 1195.

RIGHTS & PERMISSIONS

2024 The Author(s). Aggregate published by SCUT, AIEI, and John Wiley & Sons Australia, Ltd.