新型NIR-II有机小分子染料（LZ-1105）用于动物血流动态成像

描述英文：

Real-time monitoring of vessel dysfunction is of great significance in preclinical research. Optical bioimaging in the second near-infrared (NIR-II) window provides advantages including high resolution and fast feedback. However, the reported molecular dyes are hampered by limited blood circulation time (~ 5-60 min) and short absorption and emission wavelength, which impede the accurate long-term monitoring. Here, we report a NIR-II molecule (LZ-1105) with absorption and emission beyond 1000 nm. Thanks to the long blood circulation time (half-life of 3.2 h), the fluorophore is used for continuous real-time monitoring of dynamic vascular processes, including ischemic reperfusion in hindlimbs, thrombolysis in carotid artery and opening and recovery of the blood brain barrier (BBB). LZ-1105 provides an approach for researchers to assess vessel dysfunction due to the long excitation and emission wavelength and long-term blood circulation properties.

【的研究环境】

形成外周血配置法模式于更好的运行的状态，是怪物设备难于孤岛生存的大多水平，往往对外周血配置法模式对其进行远程视频网络实时监控录像网络实时监控录像具备主要意议。在血液流量网络实时监控录像具体步骤中，不仅能必须要 在单独某个准确时间点对其进行的静态式的显像，更必须要 对然而现远程视频网络实时监控录像微创的技术性网络实时监控录像。与传统式的近红外窗户（780-900 nm）对比，近红外二区（NIR-II; 1000-1700 nm）光学元件菌物荧光显像工艺可改变更为重要的信噪比和菌物组织结构穿过淬硬层。而巧妙氧分子结构测试探针是由于兼备相比氧分子结构量较小，有利代谢转变成，菌物渗透性低等优点，针对于未来生活的菌物医疗器材转变成兼备较大的的优势。阶段似乎巧妙NIR-II荧光测试探针现在已经被广泛的报道范文用作活体激光散斑，殊不知致使其血管循环往复半衰期较短（约5-60钟头），时未保证对血无限循环控制系统的技术性连续不断监控。

【效果介简】

教学科研的团队以2-苯基吲哚等为主料，实现两步来完成反响可高劳动生产率（90%）聚合释放和发射成功主波长均不超1000 nm的水可溶近红外成相电极LZ-1105。该团伙内馨香母核上扩张的吲哚环提拱了大的位置位阻，端基上含带的六个磺酸根据团进一大步体现了LZ-1105较高的水阴离子型。一并，该队伍采取密度单位泛函策略解释清楚了LZ-1105设计小团伙的电子器材性质和一样类化合物LZ题材大分子的光谱图相互影响及制度，为NIR-II有机肥料小氧分子结构检测器的开发与分解成保证了新想法。甲壳动物检测证实此氧分子结构检测器可特男人与血细胞中的食物纤维蛋白质原依照成型组合物，故而兼具较长的血细胞反复的日期（半衰期为3.2小时左右），用于于实时路况技术性评估小鼠小腿静脉缺血性再穿刺，冠状动脉血栓的溶栓工作及其血脑深层的启闭和退出等生活不同。

图一、LZ-1105的光学特性及其与ICG体内近红外成像的对比

（a）LZ-1105的聚合行车路线。

（b）LZ-1105在PBS中的归一化获取和荧光的强度。插图图片：LZ-1105（10 μM）在PBS中的NIR-II荧光形象。

（c）LZ-1105和ICG在1064 nm和808 nm激光机器培养下的荧光抗拉强度。配图：小鼠血细胞中LZ-1105和ICG的NIR-II荧光数字图像。

（d-e）（d）、LZ-1105和ICG的NIR-II图相、归一化讯号強度和半峰宽相对。

（f-j）用LZ-1105或ICG针剂裸鼠（脑）和脱毛ICR小鼠（n = 3）（淋疤系統和后肢）脑（f）、后肢（h）和淋疤系统的（j）的无创dnaNIR-II荧光形象。

（g-k）沿脑（f）、后肢（h）和淋巴结机系统（j）网红虚线的荧光密度区域划分（点）和高斯线性拟合（线）。

图二、LZ-1105和ICG的药代动力学和血液滞留

（a-c）静脉打针打针LZ-1105和ICG后，小鼠身心（a）、前脑（b）和后肢（c）的其他事件NIR-II影像。

（d）LZ-1105和ICG给药小鼠在（b）和（c）的黄蓝虚线处的根据数据信息后台比（SBR）时时间影响。

（e）LZ-1105和ICG给药小鼠的血无限循环（%ID g−1）随便间变。

（f）LZ-1105小鼠241天内尿加权平均值排掉申请这类卡种曲线提额。

（g）LZ-1105和ICG在有差异激励和长通滤波器下的NIR-II预警刚度。

（h）用20 oC恒溫滴按量热法（ITC）核查了LZ-1105和ICG与牛血贞洁核蛋白（BSA）和牛玻纤核蛋白原的融合数据。

图三、后肢坏死再灌装的实时监控NIR-II成像

（a）缺血性再灌洗历程关心图。

（b）右图图示，在各个时长点用LZ-1105做血管痉挛再注浆的NIR-II菌物影像。

（c）分开在被绑住1、4、8和12 h后，为时光数学函数的前、结合停止位址处的血液流动所经的某些范围。

图四、颈冠脉溶栓进程的实时交通NIR-II成像

（a）溶栓工作的展示图。

（b）LZ-1105在整顿进行纤溶酶原激活开通剂（rt-PA）注入的的不同日期点对颈血管进行NIR-II海洋生物显像。

（c）在溶栓全过程中复原出血量与时光的数学函数问题。

图五、实时视频无创基因检测NIR-II影像监控血脑深层的启闭和取消

（a）应用在监测技术BBB享受和回到的NIR-II成相制定的关心图。

（b）有所差异周期点（n = 3）专注超声检查（FUS）和微泡加工处理组选小鼠脑的NIR-II图面。

（c-d）深绿色和粉色圈圈对应着的归一化差不多信息密度及时间的变动。

【论证未来展望】

尽管，此项本职工作阐述了了种小分子式设计LZ-1105，以控制尽快、无创基因检测、抓签别率和实时时间的微血管动能学激光散斑。LZ-1105具有着长准确时间的血中不断循环和NIR-II界面的刺激和释放，可作于动态图血管壁时的外部或维持显像，例如后肢坏死再灌洗、颈大动脉溶栓和小鼠BBB的仍然开放和康复。该形式可以使用于动态图察觉和监测技术更加多的毛细血液想关物理现象，为小各种动物毛细血液想关传染性疾病的起病逻辑能提供新的探索伎俩。

已公布散文：

Nat Commun 11, 3102 (2020)

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本论文教育科研牵涉的材料：

单壁碳nm管(single-walled carbon nanotubes）

量子点 (quantum dots）

稀土资源夹杂着下转型纳米级粒子 (rare-earth doped downconversion nanoparticles）

吲哚菁绿 (ICG）

牛血清正蛋白酶 (bovine serum albumin）

牛钎维淀粉酶原 (bovine fibrinogen）

吲哚菁绿标志牛血纯洁淀粉酶 ICG mixed bovine serum albumin（ICG-BSA）

LZ-1105标记符号牛纤维棉核蛋白原（LZ-1105 mixed bovine fibrinogen）

苏木精脱色液（Haematoxylin）

伊红脱色(Eosin staining)

的小编zhn2021.11.11