基于不对称的提亚兹罗基诺素的半导体聚合物用于增强的体内NIR-II光声成像
Yanfeng Zhang1, Shushu Miao2, Qian Li1
1Key Laboratory of Prevention and Treatment of Cardiovascular and Cerebrovascular Diseases, Ministry of Education, Key Laboratory for Tissue Engineering of Jiangxi Province, School of Medical Information Engineering, Gannan Medical University, Ganzhou 341000, P. R. China.
Biomacromolecules
|May 2, 2024
概括
研究人员开发了一种新型的半导体聚合物,用于在近红外II (NIR-II) 窗口中增强光声学 (PA) 成像. 这种新的对比剂可以改善信号噪声比和瘤可视化 in vivo.
科学领域:
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 与NIR-I窗口相比,近红外II (NIR-II) 窗口中的光声学 (PA) 成像提供了更深的透和更高的信号与噪声 (S/N) 比率.
- 为NIR-II窗口开发高性能PA对比剂仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 设计和合成一种新的半导体聚合物 (PATQ-MP),用于在NIR-II窗口中增强PA成像.
- 研究非对称结构接受器对PA信号强度和成像性能的影响.
- 为了评估PEG封装PATQ-MP纳米颗粒用于瘤成像的体内疗效.
主要方法:
- 一种半导体聚合物 (PATQ-MP) 的合成,利用一个不对称的结构接受器策略.
- 密度功能理论 (DFT) 分析,以了解分子结构和电子特性之间的关系.
- 用于PEG封装纳米颗粒的准备,用于体内给药.
- 在小鼠瘤的体内PA成像,以评估微血管可视化和代谢活动.
主要成果:
- 在PATQ-MP中,不对称的结构接受器策略显著提高了NIR-II窗口中的PA信号强度.
- 与对称对应物相比,PATQ-MP表现出更好的亮度,更高的S/N比率和更好的光热转换效率.
- 德富特的分析证实,不对称的设计增加了骨干扭曲,并增强了扭曲的分子内电荷转移 (TICT) 效应.
- 在体内成像显示了100微米微容器在小鼠瘤的清晰可视化和快速代谢跟踪在5小时内.
结论:
- 非对称结构接受器策略是开发在NIR-II窗口中的高性能PA成像对比剂的可行方法.
- PATQ-MP纳米颗粒显示出在敏感和精确的体内瘤诊断方面的巨大潜力.
- 这种分子设计为推进PA成像技术提供了新的途径.
