一个自我维持的模块化光后照明支架的分子工程,用于活体可激活的成像
Yuyang Zhang1,2, Weina Xu2, Diedie Cheng2
1School of Nuclear Science and Technology, University of Science and Technology of China, Hefei, 230026, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|March 17, 2025
概括
研究人员为先进的成像开发了新的自我维持的光后分子 (SAM). 这些新型二甲基衍生物纳米粒子 (BDI-NP) 能够对疾病和生物过程进行敏感的检测.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- 自持后照分子 (SAM) 比多元件系统更简单,但缺乏设计指导.
- 现有的SAM研究侧重于探头选,而不是自下而上的建设.
- 对于先进的成像应用,需要具有增强反应能力和光敏度的新型SAM.
研究的目的:
- 设计和调整一种二甲基衍生物 (BDI) 以提高单点氧 (1O2) 反应性和光敏感性.
- 构建SAM用于可激活的后照成像.
- 开发一种基于BDI的纳米粒子 (BDI-NP) 用于水溶性,全合一的光照.
主要方法:
- 一个BDI衍生物的分子设计和结构工程.
- 使用两性聚合物将优化的BDI定制为水溶性纳米颗粒 (BDI-NP).
- 在存在二硫化 (H2S) 的情况下,制造可激活的后发光探针 (BDIS-NPs),用于同时光和后发光信号激活.
主要成果:
- 实现了全合一的后照发光,峰值在780nm.
- 开发了BDIS-NP,在暴露于H2S时激活光和后照信号.
- 在15分钟内对LPS引起的急性肺损伤进行早期监测.
- 启用了对精神分裂症小鼠大脑中H2S积累的敏感可视化,具有高信号至背景比率 (SBR).
结论:
- 该研究提供了从下到上构建SAM的设计准则.
- 由于自发光消除和高后光对比度,BDIS-NP比传统光成像提供了更高的性能.
- 这项工作为早期疾病诊断和生物过程监测推进了可激活后发光成像技术.
