Acrilonitrilos funcionalizados con emisión inducida por agregación: ajuste de la estructura por variación simple de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química orgánica
• Imágenes biomédicas

Sus antecedentes:

• Los acrilonitrilos con propiedades de emisión inducida por agregación (AIE) son valiosos para las imágenes biomédicas de dos fotones.
• La síntesis convencional de acrilonitrilos funcionalizados a menudo requiere procedimientos complejos.
• El desarrollo de rutas sintéticas eficientes y versátiles para los materiales AIE es crucial para el avance de las tecnologías de imagen.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método sintético sencillo y sin metales de transición para la producción de nuevos acrilonitriles activos con AIE.
• Investigar las propiedades y el potencial de las imágenes biomédicas de los luminógenos AIE sintetizados (AIEgens).
• Para demostrar la aplicación de estos AIEgens en imágenes tumorales celulares e in vivo.

Principales métodos:

• Se empleó una estrategia sintética fácil y libre de metales de transición, utilizando diferentes temperaturas de reacción para obtener dos acrilonitrilos funcionalizados activos de AIE.
• La nanoprecipitación se utilizó para preparar nanopartículas solubles en agua (NP) de uno de los AIEgens sintetizados (2TPAT-AN).
• Se realizaron imágenes celulares in vitro y imágenes tumorales en ratones in vivo utilizando tanto microscopía de un fotón como de dos fotones.

Principales resultados:

• Se han sintetizado con éxito dos nuevos acrilonitrilos activos con AIE, TPAT-AN-XF y 2TPAT-AN, utilizando un método sencillo y controlado por la temperatura.
• Los AIEgens sintetizados exhiben una emisión roja brillante en estado sólido, un gran desplazamiento de Stokes y secciones transversales significativas de absorción de dos fotones.
• 2TPAT-AN NPs demostró la tinción selectiva de lisosomas en células vivas y permitió imágenes de dos fotones de tejido profundo de alta resolución de tejidos tumorales vivos.
• Los estudios in vivo confirmaron la alta biocompatibilidad de 2TPAT-AN NPs y su aplicación exitosa en imágenes de tumores de ratón a largo plazo con una alta relación señal-ruido.

Conclusiones:

• Un enfoque sintético sencillo y libre de metales proporciona acceso a acrilonitrilos funcionalizados con AIE con propiedades fotofísicas deseables.
• Estos AIEgens, particularmente 2TPAT-AN NPs, son altamente eficaces para la imagen celular selectiva y la imagen biomédica avanzada de dos fotones de los tumores.
• Los materiales desarrollados por la AIE son muy prometedores para futuras aplicaciones biomédicas, incluidas las imágenes in vivo, debido a su rendimiento y biocompatibilidad.