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本文要点：近红外 I/II 荧光蛋白 （NIR-I/II FPs） 对于体内成像至关重要，但目前的 NIR-I/II FP 面临着包括稀缺性、发色团成熟要求和发射波长有限（通常< 800 nm）等挑战。在这里，我们利用合成蛋白质寻求的 NIR-II 染料作为发色团，通过位点特异性亲核取代反应与标签蛋白（例如人血清白蛋白、HSA）共价结合，从而创建概念验证仿生 NIR-II FP。这种化学蛋白寻找策略可以在温和的生理条件下完成，无需催化。蛋白质组学分析可识别特异性结合位点（DIII上的Cys 477）。NIR-II FP显著增强了发色团的亮度和光稳定性，同时提高了生物相容性，从而实现了高性能的NIR-II淋巴造影和血管造影。该策略具有通用性，适用于创建各种光谱分离的NIR-I/II FP，用于实时可视化多个生物事件。总体而言，这种简单的仿生方法有可能改变基于荧光蛋白的生物成像，并使原位白蛋白靶向能够产生用于活生物体深层组织成像的NIR-I/II FP。

发布时间： 2024-06-25 10:13

本文要点：短波红外（SWIR，1,000-1,700 nm）和扩展SWIR（ESWIR，1,700-2,700 nm）区域的体内荧光成像在诊断成像方面具有巨大的潜力。本文合成了一系列硅-罗吲哚嗪（SiRos）荧光团，其峰值发射波长为1,300-1,700 nm，发射起点为1,800-2,200 nm。使用两种荧光团（SiRos1300和SiRos1550）配制了纳米乳剂，并将它们用于小鼠心血管系统的一般体循环SWIR荧光成像。这些研究产生了高分辨率的SWIR图像，在整个循环系统中可以看到清晰的脉管系统。该SiRos支架确立了生成长波长发射SWIR和ESWIR荧光团的设计原则。

发布时间： 2024-06-18 10:13

本文要点：将分子成像扩展到短波红外（SWIR，900-1400 nm）区域，可以对生命系统中的生物分子进行深层组织可视化。目前只有吲哚菁绿（ICG）及其类似物被批准用于生物医学应用，但小于 800 nm 的激发波长限制了这些探针的深层组织穿透和非侵入性荧光成像。在此，介绍了基于ICG的π共轭延伸花青染料，合成ICG-C9和ICG-C11作为生物相容性，以及发射波长分别为922和1010 nm的水溶性SWIR发射探针。此外，还合成了基于 ICG、ICG-C9 和ICG-C11 的荧光标记剂，用于开发 SWIR 分子成像探针。使用 ICG、ICG-C9 和ICG-C11，通过可视化活小鼠的表面受体（EGFR 和HER2）和肿瘤脉管系统来演示乳腺肿瘤的三色 SWIR 荧光成像。此外，本研究展示了使用 ICG 偶联的抗癌药物 Kadcyla 和 ICG-C9 或 ICG-C11 偶联膜联蛋白 V 对乳腺肿瘤凋亡进行双色 SWIR 荧光成像。最后，我们展示了Kadcyla诱导的乳腺肿瘤缩小的长期（38天）SWIR荧光成像。本研究为使用生物相容性和水溶性SWIR发射探针进行多重荧光分子成像提供了一般策略。

发布时间： 2024-06-13 17:28

本文要点：具有扩展共轭结构的染料是研究者进行设计和合成的重点，旨在进一步提高并赋予染料独特的光学和电子性能。这些设计使这些染料适用邻域广泛，从第二窗口近红外（NIR-II）生物成像到有机光伏。然而，大共轭的固有优势往往伴随着其他挑战，如聚集、荧光淬灭、吸收蓝移、低稳定性和水溶性差。本文介绍了一种独特的结构设计策略来解决这些问题，将这种独特的策略称为“具有外部水合层的同源二元组”，为开发具有长吸收/发射波长的成像探针量身定制。这种方法涉及通过柔性连接子将两个七亚甲基花青结合在一起，形成同二元结构，同时创新性地将四个聚乙二醇（PEG9）链连接到末端杂环上。这种方法赋予染料出色的水溶性、生物相容性，并增强了化学、光和光谱稳定性。利用这一策略，开发了一种用于NIR-II荧光和3D多光谱光声断层扫描成像的生物标志物激活探针（HD-FL-4PEG9-N），及其在疾病可视化中的有效性。由于其高水溶性，它不仅可以用作急性肾损伤成像的可注射探针，还可以用作细菌感染伤口成像的可喷雾探针。

发布时间： 2024-06-04 15:39

本文要点：聚集引起的猝灭（ACQ）原理已被用于通过排除自由探针衍生的干扰来提高纳米载体的荧光成像精度。然而，由于生物组织的吸收和衍射以及组织衍生的自发荧光，NIR-I （700–900 nm）生物成像的穿透力有限和时空分辨率低，削弱了其实用性。本研究旨在开发基于ACQ的NIR-II（1000–1700 nm）探针，以进一步提高成像分辨率和准确性。所采用的策略是基于较大的取代基效应，将高度平面和富含电子的Julolidine安装到氮杂-BODIPY的3,5位中。新开发的探针表现出显着的光物理特性，强吸收集中在大约 850 nm 处，明亮发射在 950–1300 nm 区域。与NIR-I对应物P2相比，NIR-II探头表现出优异的水敏感性和淬灭稳定性。ACQ1 和 ACQ6 在水馏分高于 40% 时表现出更广阔的 ACQ 效应，在孵育 24 小时后等离子体中荧光重照低于 2.0% ,具有更高的淬灭稳定性。理论计算验证了分子平面度对ACQ性能的影响大于疏水性。此外，体内和体外再照明研究显示，预淬灭ACQ1的信号干扰不到2.5%，而P2的信号干扰为15%。

发布时间： 2024-05-29 10:28

本文要点：近红外二区（NIR-II，1000–1700 nm）激活有机光热剂能够同步实现满足NIR-II 荧光成像的要求，但由于压倒性的非辐射衰变，它即有很好的效果，但也相当具有挑战性。在此，通过采用苯并[c]噻吩部分作为大电子给体/π桥并定制外围分子转子，巧妙地设计和构建了这样一种试剂，即TPABT-TD。得益于其高电子供体-受体强度和精细调节的分子内运动，TPABT-TD 同时表现出 NIR-II 区域的超长吸收、NIR-IIa (1300–1500 nm) 区域的强烈荧光发射（作为纳米聚集体）和高光热转换在 1064 nm 激光照射下。这些内在优势赋予 TPABT-TD 纳米颗粒显着的荧光/光声/光热三模态成像引导的NIR-II 光热疗法针对原位 4T1 乳腺肿瘤的作用，且副作用可忽略不计。

发布时间： 2024-05-28 11:26

本文要点：亚甲基蓝（MB）是美国食品药品监督管理局批准的一种造影剂，其供体-受体（D−A）结构与含羰基的氮杂环结合。MB可以通过质子化转化为MBH（质子化MB），这不仅诱导荧光发射从第一个近红外窗口（NIR-I，650−950 nm）红移到第二个近红外窗（NIR-II，1000−1700 nm），而且实现了ACQ到AIE的转换。MB已在具有极低pH值（<1）的高酸血症成像中被成功证明。

发布时间： 2024-05-17 16:34

本文要点：通过荧光引导手术（FGS），可以大大提高实体瘤患者的手术准确性。然而，现有的FGS技术由于其低穿透深度和灵敏度/选择性而存在局限性，这在相对较短的成像窗口（<900 nm）中尤为普遍。使用近红外二区（NIR-II）FGS，通过在长成像窗口（>900 nm）下的低自发荧光和散射，可以有效解决这些问题。然而，有机染料固有的自组装性导致材料在主要器官大量积累，导致明显的背景信号和潜在的长期毒性。

发布时间： 2024-05-11 16:50

本文要点：作者合成了一系列半花菁支架（HBCs），其发射波长为715至1188 nm，具有可调谐的荧光结构，可用于构建可激活的探针。将苯并[c,d]吲哚等分子整合到传统的半氰基骨架中，以扩展线性π共轭并增强ICT效应（图2a）。在1088 nm处具有峰值发射的代表性探针HBC4在组织穿透深度方面优于HC1。HBC4能够清楚地辨别活体小鼠的肠道，而后者无法实现。还进一步构建了一种可激活的炎症探针（AIR-PE），用于pH触发的结肠特异性释放（图1）。口服 AIR-PE 可通过实时近红外成像，在炎症性肠病（IBD）小鼠模型中清晰地划分受刺激的肠道并评估治疗反应。由于AIR-PE的粪便清除率高（大于90%），它还可以通过体外光学粪便分析检测 IBD 和评估结肠炎的治疗效果，其效果优于粪便潜血检测和组织学检查等典型的临床检测方法。

发布时间： 2024-04-25 10:04