安定した,明るく,長時間光する深層赤外線生物イメージング用染料
Jin Li1,2, Yan Dong1,2, Ruwei Wei1,2
1State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, 130 Meilong Road, Shanghai, 200237, China.
Journal of the American Chemical Society
|July 29, 2022
まとめ
研究者らは,深層近赤外線 (NIR) バイオイメージングのための新しいシリコン置換ロダミン染料を開発しました. これらの明るく,光に安定し,低毒性のフッ素は,高解像度血管のインビボ画像を可能にします.
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:
- 800 nmを超える近赤外線 (NIR) のフッ素光は,深層組織生物学的応用において極めて重要です.
- 既存のシリコンロダミン染料は赤色スペクトル領域に限定されています.
- 望ましい性質を持つ深層NIR光体の合理的な設計は依然として困難です.
研究 の 目的:
- 深層NIRバイオイメージングのための新しいシリコン置換のビスベンザヌル化ロダミン染料を合成し,特徴づけること.
- 光物理的特性,安定性,毒性,および in vivo 画像処理能力を評価する.
主な方法:
- 5段階のカスケード合成を用いて,4つのシリコン置換型バイベンザル化ロダミン染料 (ESi5a-ESi5d) をグラムスケールで製造した.
- 吸収/放出最大値,絶滅係数,光寿命,量子収量を含む光物理的性質を測定した.
- 光白化,核愛性および反応性酸素種に対する安定性を評価した.
- 裸のマウスの血管のインビオ画像は,ESi5aが尾の静脈に注入された後に行われました.
主要な成果:
- 合成された染料ESi5a-ESi5dは,865 nmの範囲で強い吸収を示し,高い絶滅係数 (>10^5 cm^-1 M^-1) を有する.
- 硬い構造は,長い光寿命 (>700 ps) と高い量子収量 (0.14) を与えます.
- これらの染料は,優れた光安定性 (ICGより2桁長) と生物学的条件での安定性を示し,毒性は最小限です.
- マウスの血管の高信号比画像は,ESi5aを用いて得られた.
結論:
- 新しいESi5染料は,深層NIRフッ素開発における重要な進歩を表しています.
- 特殊な光物理的特性,安定性,および生物互換性により,様々なバイオイメージングアプリケーションに非常に有望です.
- これらの染料は,深度のNIRスペクトル領域における高解像度 in vivoイメージングのための新しいツールを提供します.
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