最大放出量が1200 nmを超える小分子NIR-IIフッ素の設計,合成,および応用

科学分野:

• 有機化学
• バイオメディカルイメージング
• 材料科学

背景:

• 第2次近赤外線 (NIR-II) 窓 (1000~1700 nm) で放出する小分子フッ素は,組織自己光が減少し,浸透深さが増加したため,先進的な生物医学画像に不可欠です.
• NIR-IIイメージングの限界を押し上げるには,1200 nmを超える最大放射を持つ新しいフッ素素の開発が不可欠です.

研究 の 目的:

• 強化されたNIR-II in vivoイメージングのための1200 nmを超える放射を持つ新しい小分子光体FM1210を合成し,特徴づけること.
• 赤色シフトの放射に起因する構造変化を調査し,生物学的応用におけるFM1210の性能を評価する.

主な方法:

• ベンゾ[1,2-c:4,5-c']ビス[1,2,5]チアジアゾール) コアを基にした新型フッ素FM1210の合成,セレニウム (Se) 原子とアミノ群を組み込む.
• 放射の最大値と量子収量を含む光物理学的性質を決定するスペクトル解析.
• リポソーム包装のFM1210を用いたin vivoイメージング実験で,腫瘍と血管の視覚化における性能を評価し,コントロールフッ素 (CF1065) と比較した.

主要な成果:

• FM1210は最大波長1200nm以上で,対照CF1065と比較して有意な赤色偏移を示しています.
• Se原子とアミノ群の導入を含む構造的修正は,強化された排出の理由として確認されています.
• 腫瘍と血管のイメージングの解像度が向上した.
• リポソームに封じ込められたナノサイズのFM1210は,受動的標的能力と良好な水溶性を示し,効果的な腫瘍イメージングを容易にした.

結論:

• FM1210は,優れた性能特性を提供する,NIR-IIイメージングのための有望な新しい小分子光体です.
• 放出波長の長さと好ましいイメージング特性により,腫瘍とその血管系を含む生物学的標的の敏感な視覚化に適しています.
• 核構造にSe原子とアミノ群を組み込むという設計戦略は,NIR-II光体における赤色シフト放射を達成するのに有効である.