发布时间: 2024-07-23 13:30
本文要点:荧光侧向层析免疫测定(LFA)因其简单、灵敏和灵活而成为快速筛选各种生物标志物的有力工具。值得注意的是,荧光探针主要决定了LFA的分析性能。由于发射和激发波长位于可见光区域,因此大多数荧光团不可避免地受到光散射和背景自发荧光的影响。本文报道了一种基于第二种近红外(NIR-II)荧光探头的新型LFA传感器,具有优异的抗干扰能力。设计的NIR-II探头是Nd3+和 Yb3+掺杂稀土纳米颗粒(RENPs),以Nd3+掺杂作为能量供体和 Yb3+作为能量受体,供体-受体能量转移(ET)效率达到80.7%。同时,依靠聚乳酸-乙醇酸(PLGA)微球对RENPs的方便有效的包封策略,获得了表面功能化的NIR-II探针(RE@PLGA),用于后续生物偶联。得益于NIR-II探针的光学优势,该近红外LFA在检测肝细胞癌(HCC)的重要生物标志物α胎蛋白(AFP)方面显示出良好的线性关系,范围为7 ng/mL至200 ng/mL。检出限(LOD)低至3.0 ng/mL,比临床临界值低8.3倍。基于这种高效RENPs探针的LFA传感器有望为生物样品中各种生物标志物的高灵敏度检测提供新的机会。
发布时间: 2024-07-16 10:16
本文要点:近红外二区(NIR-II)光学成像技术以其较高的成像对比度成为诊断和图像引导手术的有力工具。然而,由于NIR-II染料的合成难度较大,阻碍了NIR-II生物探针的快速发展,目前还缺乏有效设计NIR-II有机分子的通用策略。本文通过对62个多芳基吡咯(MAP)体系的理论计算,发现通过调整MAP上取代基的类型和位置,可以实现光谱向NIR-II区的连续红移。两个指标(ΔEgs和μgs)与最大吸收/发射波长具有很强的相关性,只有当ΔEgs≤2.5 eV和μgs≤22.55 D时,该指标才能用于预测NIR-II区域的发射光谱。10个MAP的实验吸收和发射光谱充分证实了理论预测,新设计的MAP23-BBT活体生物成像在深部组织血管成像中显示了NIR-II区域的高空间分辨率。更重要的是,ΔEgs和μgs的描述符已显示出普遍适用于大多数已报道的供体-受体-供体型非MAP NIR-II染料。这些结果对NIR-II染料的高效设计具有广泛的指导意义。
发布时间: 2024-07-09 13:49
本文报道了具有供体-受体-供体(D-A-D)结构的水溶性对称分子的合成。该化合物通过π桥连接,以2-溴芴聚乙二醇2000为屏蔽单元,供体组分和吡咯吡咯(DPP)为受体单元。通过偶联反应获得D-A-D双供体荧光分子P2-DPP。荧光分子P2-DPP的吸收峰和发射峰分别为600nm和1020 nm,具有潜在的优异成像特性。该荧光分子量子产率达到0.6%,穿透深度可达10毫米。该化学物质能够实现肝脏和肾脏的新陈代谢。在小鼠肿瘤的光热治疗中具有良好的应用前景,实现了生物诊疗的一体化。
发布时间: 2024-07-01 17:41
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