Forscher entwickeln NIR-II-Farbstoffe der neuen Generation für die biomedizinische Bildgebung

<div data-thumb="https://scx1.b-cdn.net/csz/news/tmb/2022/researchers-develop-ne-17.jpg" data-src="https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/hires/2022/researchers-develop-ne-17.jpg" data-sub-html="Designing a new generation of NIR-II D-A-D dyes by acceptor engineering strategy. a Previous NIR-II D-A-D dyes used BBT and PTQ as electron acceptors; b D-A-D NIR-II fluorophore structures of this work based on TQT acceptor. Credit: Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31521-y”>

Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31521-y” width=”800″ height=”530″/>
Entwicklung einer neuen Generation von NIR-II-DAD-Farbstoffen durch Akzeptor-Engineering-Strategie. a Frühere NIR-II-DAD-Farbstoffe verwendeten BBT und PTQ als Elektronenakzeptoren; b DAD NIR-II-Fluorophorstrukturen dieser Arbeit basierend auf TQT-Akzeptor. Anerkennung: Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31521-y

Nahinfrarotfenster-II (NIR-II, 1000–1700 nm) Fluoreszenzbildgebung hat sich kürzlich als Spitzenreiter in der molekularen Bildgebung und translationalen Forschung herauskristallisiert.

Organische Fluorophore vom Donor-Akzeptor-Donor (DAD)-Typ weisen im Allgemeinen eine gute Biokompatibilität und einstellbare optische Eigenschaften auf, die in der biologischen Bildgebung weit verbreitet sind. Der größte Teil der Forschung konzentrierte sich jedoch auf die Entwicklung des Spenderteils, und viel weniger Aufmerksamkeit wurde auf den Akzeptorteil gerichtet.

In einer Studie veröffentlicht in Naturkommunikationberichteten Forscher unter der Leitung von Cheng Zhen und Chen Hao vom Molecular Imaging Center des Shanghai Institute of Materia Medica (SIMM) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften über einen neuartigen wasserlöslichen NIR-II-Farbstoff, FT-TQT, für vielseitige biomedizinische Bildgebungsanwendungen, das auf einem neuen Elektronenakzeptor basiert, 6,7-Di(thiophen-2-yl)-[1,2,5] Thiadiazol[3,4-g] Chinoxalin (TQT).

Im Vergleich zu herkömmlichen Elektronenakzeptoren sind Benzobisthiadiazol (BBT) und 6,7-Diphenyl-[1,2,5] Thiadiazol[3,4-g]Chinoxalin (PTQ) zeigt TQT unter alkalischen Bedingungen eine viel höhere Stabilität als BBT und eine um 50 nm längere bathochrome Verschiebung im Absorptionsspektrum als PTQ.

Darüber hinaus zeigen TQT-basierte DAD-Farbstoffe eine ultrahohe Stabilität unter reaktive Sauerstoffspezies/Stickstoffspezies (ROS/RNS), Metallionenaktive Biomoleküle und verschiedene alkalische Bedingungen.

Darüber hinaus demonstriert der TQT-basierte DAD-Farbstoff FT-TQT die Fähigkeit zur Echtzeit-Bildgebung von Gehirn- und Tumorgefäßen. NIR-II Fluoreszenzbildgebung erreicht nach der Behandlung mit Combretastatin-A4-Phosphat (CA4P) eine dynamische Überwachung der Gefäßzerstörung des Tumors.

Diese Studie bietet eine vielversprechende molekulare Designstrategie zur Entwicklung neuer NIR-II-Fluorophore. Außerdem bietet es eine wertvolles Werkzeug zur Überwachung und Bewertung der Behandlung von vaskulär bedingten Erkrankungen.

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Mehr Auskunftrmationen:
Aiyan Ji et al, Akzeptortechnik für NIR-II-Farbstoffe mit hoher photochemischer und biomedizinischer Leistung, Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31521-y

Zur Verfügung gestellt von
Chinesische Akademie der Wissenschaft

Zitat: Forscher entwickeln NIR-II-Farbstoffe der neuen Generation für die biomedizinische Bildgebung (5. August 2022), abgerufen am 5. August 2022 von https://medicalxpress.com/news/2022-08-nir-ii-dyes-biomedical-imaging.html

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