分會(huì)

第三十二分會(huì)：化學(xué)生物學(xué)

摘要

近紅外二區(qū)（NIR-II，1000-1700 nm）生物成像與傳統(tǒng)的可見(jiàn)光/近紅外光（Vis / NIR，400-1000 nm）相比，其具有更深的穿透力和更高的時(shí)間和空間分辨率，是一種性能優(yōu)越的可視化成像工具。開(kāi)發(fā)具有高亮度（高量子產(chǎn)率和吸光系數(shù)），更長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)和良好的生物相容性的理想型熒光探針是近紅外二區(qū)成像技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化過(guò)程中亟待解決的瓶頸問(wèn)題。有機(jī)小分子熒光染料（例如FDA批準(zhǔn)的吲哚菁綠ICG，亞甲基藍(lán)MB）因?yàn)槠淞己玫纳锵嗳菪远鹆烁嚓P(guān)注。研究人員致力于開(kāi)發(fā)具有可調(diào)窄帶隙的有機(jī)小分子，以達(dá)到長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)至近紅外二區(qū)（1000-1700 nm）。但是，窄帶隙分子一般具有較長(zhǎng)的共軛疏水骨架，其較強(qiáng)的分子電荷轉(zhuǎn)移能力使得其易與外界分子之間產(chǎn)生相互作用，激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)過(guò)程中的非輻射能量損失增加，從而導(dǎo)致熒光發(fā)光強(qiáng)度下降，尤其在水相體系中易發(fā)生熒光聚集淬滅。 為了增強(qiáng)水溶液中近紅外二區(qū)有機(jī)分子團(tuán)的熒光亮度，采用電子屏蔽單元（S），電子供體單元（D），電子受體單元(A)組合的方式，對(duì)各部分單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，組合合成了一類S-D-A-D-S構(gòu)型的高效能熒光分子團(tuán)。發(fā)現(xiàn)分子骨架中電子給體單元的空間位阻效應(yīng)能使分子扭曲，使得分子表面靜電勢(shì)和親疏水作用發(fā)生變化，通過(guò)分子設(shè)計(jì)調(diào)控可以減少水分子靠近熒光團(tuán)激發(fā)態(tài)中心，與其發(fā)生相互作用。加上電子屏蔽單元對(duì)整個(gè)分子骨架的保護(hù)作用，這些綜合因素可以大大減弱水分子與熒光團(tuán)分子之間的相互作用，有利于在水相環(huán)境中熒光團(tuán)激發(fā)態(tài)的穩(wěn)定性，從而增加輻射躍遷機(jī)率，達(dá)到增強(qiáng)S-D-A-D-S型熒光團(tuán)在水相環(huán)境中的熒光亮度。

關(guān)鍵詞

近紅外二區(qū);量子產(chǎn)率;吸光系數(shù);生物成像

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