强电子缺陷受体的分子工程,用于在NIR-II光热疗法中构建D-A合聚合物
Riqing Ding1,2, Chao Ji3, Huili Yang1
1Center for Functional Organic Materials, Yongjiang Laboratory, Ningbo, Zhejiang, P. R. China.
研究人员开发了新的近红外II吸收合聚合物用于光热疗法. 这些先进的材料可以有效地治疗深层瘤,并提高安全性和成像能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 传统的合聚合物具有有限的近红外I (NIR-I) 吸收,限制它们在深层瘤的光热疗法 (PTT) 中的使用.
- 开发具有在近红外II (NIR-II) 窗口中吸收的材料对于提高PTT有效性至关重要.
研究的目的:
- 设计具有强度NIR-II吸收的新型pyrazine功能化捐助者-接受器 (D-A) 结合聚合物.
- 研究影响NIR-II吸收和光热性能的结构性质关系.
- 评估这些聚合物的潜力,作为深层组织癌症治疗的治疗剂.
主要方法:
- 基于BDOPV的受体 (PzBDOPV) 的合理设计和合成.
- 构建D-A联聚合物 (PPzBDOPV-T和PPzBDOPV-BT) 并描述它们的光学特性.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以了解结构和电子修改.
- 纳米粒子 (NP) 的配方和光热性能,体外细胞毒性和体内治疗疗效的评估,使用PTT和光声成像.
主要成果:
- 皮拉зин功能化降低了LUMO,增强了分子内电荷转移,并减少了骨干二面角,导致955nm (P1) 和907nm (P2) 的NIR-II吸收.
- 制定的NP (NP1,NP2) 在NIR-II激光照射下表现出极好的光热转换效率.
- 试验室研究表明,在黑暗条件下细胞活力高,在激光治疗后引发了显著的细胞亡.
- 在体内研究中,通过NP1介导的PTT实现了完整的瘤回归,通过光声成像证明了最小的全身毒性和清晰的瘤划界.
结论:
- 开发的pyrazine功能化合聚合物表现出强大的NIR-II吸收和有效的光热转换.
- 这些材料显示出作为安全和有效的治疗深层组织癌症治疗的治疗药物具有前途.
- 该研究提供了一个强大的分子设计策略,用于创建先进的NIR-II吸收合聚合物.
更多相关视频
09:45Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers
Published on: October 28, 2015
12:07Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes
Published on: April 1, 2013
相关概念视频
[4+2] Cycloaddition of Conjugated Dienes: Diels–Alder Reaction
Photochemical Electrocyclic Reactions: Stereochemistry
Selection Rules: Photochemical Activation
Olefin Metathesis Polymerization: Acyclic Diene Metathesis (ADMET)
Similar to cross-metathesis, ADMET also involves the formation of metallacyclobutane intermediate by [2+2] cycloaddition of one of the double bonds of a terminal diene with...
Anionic Chain-Growth Polymerization: Overview
Thermal Electrocyclic Reactions: Stereochemistry
Selection Rules: Thermal Activation
Conjugated systems containing an even number of π-electron pairs undergo a conrotatory ring closure. For example, thermal electrocyclization of (2E,4E)-2,4-hexadiene, a conjugated diene containing two π-electron pairs, gives trans-3,4-dimethylcyclobutene.
Cycloaddition Reactions: MO Requirements for Thermal Activation
