扩展化碳醇-BODIPY,高亮度NIR有机染料
Fabien Ceugniet1, Valentin Ott1, Pascal Retailleau2
1Institut De Chimie et Procédés Pour L'energie, L'environnement Et La Santé (ICPEES), CNRS UMR 7515, École De Chimie Polymères, Matériaux De Strasbourg (ECPM), Strasbourg, Cedex, France.
研究人员开发了用于先进生物成像的新型二甲基 (BODIPY) 染料. 这些明亮,稳定的染料在NIR-II区域发射,使得深层组织可视化和瘤检测在小鼠前所未有的清晰度.
科学领域:
- 有机化学 有机化学
- 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
背景情况:
- 光生物成像提供了敏感的非电离可视化,但由于组织透性差,常规光体面临着局限性.
- 将光扩展到更深的近红外II (NIR-II) 区域 (1000-1700nm) 是克服散射和增强组织透的关键.
- 开发用于NIR-II排放的明亮和稳定的有机染料仍然是生物成像的一个重大挑战.
研究的目的:
- 合成和表征一种新型的异位替代融合二甲基 (BODIPY) 染料家族,其排放在NIR-II区域.
- 评估这些新型BODIPY衍生物的光物理性质,包括亮度和稳定性.
- 证明这些染料在体内生物成像应用中的实用性,特别是用于深层组织可视化和瘤检测.
主要方法:
- 通过Stille合和来自二-二-BODIPY前体的银(I) 中介氧化循环合成化BODIPY染料.
- 光物理性质的表征:吸收/发射光谱,分子灭绝系数 (ε) 和光量子产量 (Φ).
- 在纳米颗粒 (NP) 中封装染料,并使用小鼠的NIR-II光成像在体内评估它们的性能.
主要成果:
- 新型化的BODIPY染料实现了高达852nm的最大辐射,具有创纪录的亮度和高光量子产量 (Φ高达0.73).
- 在合成的染料中观察到强烈的吸收系数 (ε = 1.8-2.5 × 105 M-1 cm-1).
- 在小鼠体内成像显示,在低剂量 (0.2nmol) 和高瘤与肌肉比率 (>4) 的情况下,使用NP封装染料有效检测瘤.
结论:
- 开发的异种替代合体的BODIPY染料代表了NIR-II光体的重大进步,提供了特殊的亮度和稳定性.
- 这些染料,特别是当被封装在NP中时,使高对比度,深层组织生物成像成为可能,并为图像引导手术提供了希望.
- 这项工作为开发各种生物医学应用需要深层组织透的先进成像剂开辟了新的途径.
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