残光イメージング技術は、生体組織の自己蛍光干渉を回避し、非常に高い信号対雑音比を有し、生物医学イメージング分野において大きな応用展望を示している。ジオキサチタン高エネルギー中間体の生成と分解を利用することで光エネルギーの貯蔵と放出が可能となり、したがって、単一状態酸素による酸化で生成されるジオキサチタン中間体を基盤とする残光材料は、長時間持続発光を得られる。ジオキサチタン中間体を基にした残光発光材料は、良好な生体適合性と構造の多様性を有しており、構造修飾によって残光発光範囲の延長や残光強度の強化が可能で、より精密な残光イメージングを実現できる。本総説では、ジオキサチタン中間体を基盤とする残光材料の発光機構と構築戦略をまとめ、多成分および単分子残光材料の設計戦略を紹介し、報告された残光基質とその発光機構を詳述する。さらに、残光ナノプローブの設計戦略と、疾患診断、生体センシング、イメージング分野における最新の進展を分類して検討し、最後にこれらの材料の臨床応用における課題と将来の展望を分析する。

残光発光; ジオキサチタン; 残光材料; 疾患診断; 生物イメージング