【摘 要】
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近红外二区荧光成像(NIR-II,1000-1700 nm)具有灵敏度高、分辨率高、无辐射、仪器设备简单等优点,在生物医学成像领域已成为最前沿的研究方向之一。目前NIR-II荧光探针主要分为无机材料(量子点、稀土掺杂的纳米颗粒、碳纳米管)、共轭聚合物和有机小分子。无机类和共轭聚合物类NIR-II探针由于难代谢、毒性大、生物利用度低等原因限制了其应用,而有机小分子荧光材料分子量小、容易代谢、毒性小、
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近红外二区荧光成像(NIR-II,1000-1700 nm)具有灵敏度高、分辨率高、无辐射、仪器设备简单等优点,在生物医学成像领域已成为最前沿的研究方向之一。目前NIR-II荧光探针主要分为无机材料(量子点、稀土掺杂的纳米颗粒、碳纳米管)、共轭聚合物和有机小分子。无机类和共轭聚合物类NIR-II探针由于难代谢、毒性大、生物利用度低等原因限制了其应用,而有机小分子荧光材料分子量小、容易代谢、毒性小、具有可修饰性,具有较好的临床转化潜力。目前报道的NIR-II有机小分子探针已经广泛应用于小动物成像研究,但是大部分的探针都面临着水溶性较差的问题。为了改善水溶性,常用的方法包括利用两亲性聚合物对疏水的荧光探针进行包载、磺酸化和聚乙二醇(PEG)化。尤其是PEG修饰的有机小分子探针不仅可以增加水溶性,还能降低修饰物的免疫原性,提高稳定性,延长半衰期,改善修饰物的药代动力学和药效性质,通过增强渗透性和滞留效应(EPR)靶向肿瘤。本课题合成了新一代的供体-给体(D-A)型不对称的NIR-II探针TQT1009。与大多数报道的D-A-D型探针相比,TQT1009减少了分子量使其更容易代谢,不对称的结构不影响探针的荧光发射波长在NIR-II波段。通过偶联分子量不同的PEG n K(n=0.5,2,5,10)得到了TQP n K(n=0.5,2,5,10),能够自组装形成均匀的纳米粒子。TQP n K(n=0.5,2,5,10)在740 nm有最强(λab)的吸收,在808 nm激光的照射下有强的NIR-II荧光信号,最大荧光发射峰(λem)在1010 nm,在长期激光照射下具有良好的光稳定性。进一步的体内成像研究发现,TQP n K(n=0.5,2,5,10)实现了小鼠血管、骨头、肠道和淋巴成像,展现出很高的对比度。与FDA批准的且能在NIR-II产生信号的探针吲哚菁绿(ICG)相比,TQP 10K具有超长的血液循环时间(>96 h),能够实现小鼠肝功能的长期监测。同时,TQP 10K能够长时间聚集在肿瘤中,实现了超长的时间窗口(>7 d)的NIR-II荧光手术导航。总之,TQT1009是一类新型的有前途的NIR-II染料,与PEG偶联后获得的探针具有非常好的光学性质,可以用于多种生物医学成像应用。我们的研究将为NIR-II不对称的D-A型有机小分子探针自组装提供思路,为肝损伤的长期监测和超长的荧光成像引导手术导航提供新的策略。
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