張凡團隊報道高亮度近紅外第二窗口J聚集體AIE dibodipy染料
? ? ? ?熒光成像在醫(yī)療診斷、藥物遞送和手術(shù)導航等領(lǐng)域中均有廣泛應用，特別在近紅外第二窗口（NIR-II，900-1700 nm），因受生物組織光散射和自發(fā)熒光影響較小進而可以實現(xiàn)更高的成像信噪比和時空分辨率。然而目前NIR-II有機染料熒光亮度仍然有待于進一步提高。影響有機染料亮度的關(guān)鍵因素是摩爾消光系數(shù)和熒光量子產(chǎn)率。而目前主要報道的染料無法同時實現(xiàn)這兩個參數(shù)的優(yōu)化：擁有高摩爾消光系數(shù)的菁染料在水溶液中熒光容易聚集淬滅（ACQ），而D-A-D染料雖可以引入三苯胺官能團來實現(xiàn)聚集誘導發(fā)光（AIE），但其本征的低摩爾消光系數(shù)卻無法通過簡單的給體修飾而改變。因此設(shè)計具有高摩爾消光系數(shù)、AIE以及J聚集性質(zhì)分子對于提高生物醫(yī)學活體成像性能具有較大的意義。
? ? ? ?為了應對這一挑戰(zhàn)，張凡教授研究團隊設(shè)計以稠環(huán)dibodipy為母核，三苯胺為AIE的功能性官能團，構(gòu)筑了新型NIR-II區(qū)J聚集AIE發(fā)光染料THPP。其具有較高的摩爾消光系數(shù)，而且三苯胺結(jié)構(gòu)保證了聚集熒光增強的性質(zhì)。此外，THPP穩(wěn)定的稠環(huán)剛性結(jié)構(gòu)使它具備極其優(yōu)良的光穩(wěn)定和化學穩(wěn)定性。作者利用THPP分子制備得到高亮度的膠束，不僅能夠動態(tài)監(jiān)測深層肺臟、腎臟、主動脈弓和頸椎等，更能夠在高幀率下準確監(jiān)測心臟跳動的過程。該工作為解決NIR-II區(qū)染料分子熒光淬滅問題提供了新的策略。 ?????
??? 該成果以“Bright and Stable NIR-II J-Aggregated AIE Dibodipy-Based Fluorescent Probe for Dynamic In-Vivo Bioimaging”在線發(fā)表于《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60(8), 3967-3973）。張凡教授和凡勇青年研究員為該論文共同通訊作者，博士后張琦松為論文第一作者。該工作得到了復旦大學化學系、復旦大學先進材料實驗室、聚合物分子工程國家重點實驗室、上海市分子催化與功能材料重點實驗室、國家重大研究計劃項目、國家自然科學基金杰出青年基金、上海市科學技術(shù)委員會重點基礎(chǔ)研究項目的大力支持。
? ? ? ?圖1（a）THPP合成路線。（b）THPP膠束、納米乳、固體狀態(tài)示意圖。（c）THPP膠束用于小鼠臟器高幀率成像。（d）THPP膠束用于小鼠心臟跳動的檢測。（e）對比THPP膠束與ICG監(jiān)測小鼠腦部側(cè)枝循環(huán)。
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?????? 全文鏈接：?https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202012427
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