Ingeniería de donantes para fluoróforos moleculares NIR-II con rendimiento fluorescente mejorado

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Imágenes biomédicas
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los fluoróforos orgánicos son cruciales para las imágenes biológicas en los rangos visible y del primer infrarrojo cercano (NIR-I).
• Los rendimientos cuánticos de fluorescencia limitados (QY) impiden la aplicación de fluoróforos orgánicos en la segunda ventana del infrarrojo cercano (NIR-II, 1000-1700 nm).

Objetivo del estudio:

• Diseñar fluoroforos orgánicos de alto rendimiento para imágenes biológicas NIR-II mejoradas.
• Abordar las limitaciones de los QY bajos en los fluoróforos NIR-II existentes a través del diseño molecular.

Principales métodos:

• La ingeniería molecular de las unidades donantes dentro de una estructura de unidad de blindaje-donante-aceptor-donante-blindaje.
• Introducción de tiofeno y tiofeno alquilo como unidades donantes para aumentar la longitud de conjugación y la emisión de desplazamiento al rojo.
• Síntesis y caracterización del nuevo fluoróforo IR-FTAP.

Principales resultados:

• El fluoroforo IR-FTAP desarrollado exhibe una emisión de fluorescencia a 1048 nm con un QY del 5,3% en soluciones acuosas.
• Esta QY se encuentra entre las más altas reportadas para los fluoróforos moleculares NIR-II.
• IR-FTAP demostró resoluciones temporales y espaciales superiores en imágenes NIR-II de la vasculatura de las extremidades posteriores del ratón.

Conclusiones:

• La ingeniería molecular de las unidades donantes es una estrategia eficaz para desarrollar fluoróforos NIR-II de alto rendimiento.
• El nuevo fluoróforo IR-FTAP muestra un potencial significativo para imágenes biológicas avanzadas en la ventana NIR-II.
• Este avance podría conducir a mejores capacidades de diagnóstico e investigación en estudios preclínicos.