張凡教授團隊報道新型近紅外二區(qū)有機小分子染料用于動物血流動態(tài)成像
維持血液循環(huán)系統(tǒng)于良好的工作狀態(tài)，是生物機體得以生存的基本條件，因此對血液循環(huán)系統(tǒng)進行實時監(jiān)控具有重要意義。在血流監(jiān)控過程中，不僅需要在單個時間點進行的靜態(tài)成像，更需要對其實現(xiàn)實時無創(chuàng)的動態(tài)監(jiān)控。與傳統(tǒng)的近紅外窗口（780-900 nm）相比，近紅外二區(qū)（NIR-II; 1000-1700 nm）光學生物熒光成像技術可實現(xiàn)更高的信噪比和生物組織穿透深度。而有機分子探針由于具有相對分子量較小，易于代謝，生物毒性低等優(yōu)勢，對于未來的生物醫(yī)用轉(zhuǎn)化具有較大的潛力。目前雖然有機NIR-II熒光探針已經(jīng)被廣泛報道用于活體成像，然而由于其血液循環(huán)半衰期較短（約5-60分鐘），無法實現(xiàn)對血液循環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)連續(xù)監(jiān)測。
近日，化學系張凡教授研究團隊（http://nanobiolab.fudan.edu.cn/）以2-苯基吲哚等為原料，通過兩步反應可高產(chǎn)率（90%）合成最大吸收和發(fā)射波長均大于1000 nm的水溶性近紅外成像探針LZ-1105。該分子內(nèi)芳香母核上扭轉(zhuǎn)的吲哚環(huán)提供了較大的空間位阻，端基上含有的四個磺酸根基團進一步賦予了LZ-1105較高的水溶性。同時，該團隊利用密度泛函理論解釋了LZ-1105有機小分子的電子特性和類似化合物LZ系列分子的光譜差異及規(guī)律，為NIR-II有機小分子探針的設計與合成提供了新思路。動物實驗證明此分子探針可特異性與血液中的纖維蛋白原結合形成復合物，從而具有較長的血液循環(huán)時間（半衰期為3.2小時），可用于實時動態(tài)監(jiān)測小鼠下肢血管缺血再灌注，動脈血栓的溶栓過程以及血腦屏障的開啟和關閉等生理變化。
相關研究論文以“Organic NIR-II Molecule with Long Blood Half-Life for In Vivo Dynamic Vascular Imaging”為題在線發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications, DOI: org/10.1038/s41467-020-16924-z）?；瘜W系張凡教授為論文通訊作者，已畢業(yè)博士生李本浩和博士生趙夢瑤為論文共同第一作者。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、上海市科學技術委員會重點基礎研究項目的大力支持。同時，該課題得到了上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院的大力幫助。
圖1. LZ-1105的結構式以及生物應用
全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16924-z
版權與免責聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com