集積誘発性放出を持つ機能化されたアクリロニトリル:単純な反応条件変化による構造調整,効率的な赤色放出,および2フォトンバイオイメージング
Guangle Niu1,2, Xiuli Zheng3, Zheng Zhao2
1HKUST-Shenzhen Research Institute , No. 9 Yuexing First Road, South Area, Hi-tech Park , Nanshan , Shenzhen 518057 , China.
研究者は,高度な2フォトンの生物医学イメージングのために,新しい集積誘発エミッション (AIE) アクリロニトリルを作るためのシンプルで金属のない方法を開発しました. これらのAIEgensは,生細胞と腫瘍の高解像度イメージングを深層組織に浸透し,優れた生物互換性を可能にします.
科学分野:
- 材料科学
- 有機化学
- バイオメディカルイメージング
背景:
- 集積誘発性放出 (AIE) 特性を持つアクリロニトリルは,2フォトンの生物医学イメージングに価値があります.
- 機能化されたアクリロニトリルの従来の合成には,しばしば複雑な手順が必要です.
- AIE材料の効率的で多用途な合成経路の開発は,イメージング技術の進歩に不可欠です.
研究 の 目的:
- 新しいAIE活性アクリロニトリルを作るための簡単で移行金属のない合成方法を開発する.
- 合成されたAIEルミノゲン (AIEgens) の性質と生物医学画像の可能性を調査する.
- これらのAIEゲンの応用を細胞およびin vivo腫瘍イメージングで実証する.
主な方法:
- 異なった反応温度を利用して2つの異なる機能化されたAIE活性アクリロニトリルを生成する簡単な,移行金属のない合成戦略が採用されました.
- ナノプレシピテーションは,合成されたAIEgens (2TPAT-AN) の1つから水溶性ナノ粒子 (NP) を準備するために使用されました.
- In vitro 細胞イメージングと in vivo マウス腫瘍イメージングは,1 光子顕微鏡と 2 光子顕微鏡の両方を用いて行われました.
主要な成果:
- 2つの新しいAIE活性アクリロンニトリル,TPAT-AN-XFと2TPAT-ANは,シンプルで温度制御された方法を使用して成功して合成されました.
- 合成されたAIEgensは,固体状態で明るい赤色の放出,大きなストークスシフト,および重要な2フォトンの吸収横断を示します.
- 2TPAT- ANNPは,生細胞の選択性ライソソーム染色を証明し,生腫瘍組織を高解像度で深層組織で2光子画像化することができました.
- 2TPAT- ANNPの高バイオコンパティビリティと,高いシグナル/ノイズ比率でマウス腫瘍の長期イメージングにおいて,その有効性を確認した.
結論:
- シンプルで金属のない合成アプローチにより,望ましい光物理的性質を持つ機能化されたAIE活性アクリロニトリルにアクセスできます.
- これらのAIEgens,特に2TPAT-ANNPは,選択的な細胞画像と腫瘍の高度な2フォトンの生物医学画像に非常に有効です.
- 開発されたAIE材料は,その性能と生物互換性により,in vivoイメージングを含む将来の生物医学的な応用に非常に有望である.
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