навіны

Заснаваны на аза-BODIPY шкілеце, NIR1001 утрымлівае электронадонорныя групы (напрыклад, 4-N,N-дыфеніламінафеніл) у пазіцыях 2,6, утвараючы сіметрычную D-π-D структуру1. Такая канструкцыя звужае шчыліну HOMO-LUMO, зрушваючы пік паглынання за межы 1000 нм і паляпшаючы ўнутрымалекулярны перанос зараду (ICT). У THF NIR1001 дэманструе максімальны папярочны сячэнне двухфатоннага паглынання (TPA) 37 GM, што ў два разы лепш, чым у традыцыйных вытворных BODIPY. Яго час жыцця ва ўзбуджаным стане 1,2 пс забяспечвае эфектыўныя невыпраменьвальныя пераходы, што робіць яго прыдатным для фотадынамічнай тэрапіі (PDT).

Разлікі DFT паказваюць, што механізм пераносу зарада NIR1001 узнікае з-за дэлакалізацыі π-электронаў паміж донарнымі і акцэптарнымі фрагментамі. Метоксі-мадыфікацыя дадаткова ўзмацняе паглынанне ў бліжнім інфрачырвоным дыяпазоне ў фотатэрапеўтычным акне (650-900 нм), паляпшаючы адчувальнасць1. У параўнанні з фарбавальнікамі AF Універсітэта Фудань, NIR1001 захоўвае невялікую малекулярную масу (<500 Да) з на 40% больш высокай фотастабільнасцю. Карбаксіліраванае змяншэнне паляпшае растваральнасць у вадзе (cLogD=1,2), зніжаючы неспецыфічную адсорбцыю ў біялагічных сістэмах.

3. Біямедыцынскія прымяненні
У біявізуалізацыі зонд hCG-NIR1001, кан'югаваны з ХГЧ, дазваляе атрымліваць візуалізацыю фалікулаў яечнікаў і мікраметастазаў з высокім разрозненнем пры ўзбуджэнні 808 нм. З глыбінёй пранікнення 3 см у NIR-II ён у тры разы пераўзыходзіць зонды NIR-I, зніжаючы пры гэтым фонавую флуарэсцэнцыю на 60%. У мадэлі пашкоджання нырак у мышэй NIR1001 дэманструе 85% спецыфічнага паглынання ў нырках, выяўляючы пашкоджанні ў шэсць разоў хутчэй, чым макрамалекулярныя кантролі.
Для ФДТ NIR1001 генеруе актыўныя формы кіслароду (АФК) з канцэнтрацыяй 0,85 мкмоль/Дж пад уздзеяннем лазернага выпраменьвання 1064 нм, эфектыўна выклікаючы апоптоз пухлінных клетак. Наначасціцы (НЧ) NIR1001, інкапсуляваныя ліпасомамі, назапашваюцца ў пухлінах у 7,2 разы больш, чым свабодны фарбавальнік, мінімізуючы пазацэлевыя эфекты.
4. Прамысловы і экалагічны маніторынг
У прамысловых мэтах NIR1001 інтэграваны ў аналізатар SupNIR-1000 кампаніі Juhang Technology для сартавання садавіны, ацэнкі якасці мяса і апрацоўкі тытуню. Працуючы ў дыяпазоне 900-1700 нм, ён адначасова вымярае ўтрыманне цукру, вільготнасць і рэшткі пестыцыдаў на працягу 30 секунд з дакладнасцю ± (50 ppm + 5% паказанняў). У аўтамабільных датчыках CO2 (ACDS-1001) NIR1001 дазваляе ажыццяўляць маніторынг у рэжыме рэальнага часу з часам водгуку T90 ≤ 25 с і тэрмінам службы 15 гадоў.
Для выяўлення ў навакольным асяроддзі зонды з функцыяналізацыяй NIR1001 выяўляюць цяжкія металы ў вадзе. Пры pH 6,5-8,0 інтэнсіўнасць флуарэсцэнцыі лінейна карэлюе з канцэнтрацыяй Hg²⁺ (0,1-10 мкМ) з мяжой выяўлення 0,05 мкМ, што на два парадкі пераўзыходзіць каларыметрычныя метады.
5. Тэхналагічныя інавацыі і камерцыялізацыя
Ціндао Topwell Materialsвыкарыстоўвае бесперапынны сінтэз для атрымання NIR1001 з чысцінёй 99,5% і прадукцыйнасцю 50 кг/партыя. З дапамогай мікраканальных рэактараў час кандэнсацыі Кнёвенагеля скарачаецца з 12 гадзін да 30 хвілін, што дазваляе знізіць спажыванне энергіі на 60%. Сертыфікаваная па ISO 13485 серыя NIR1001 дамінуе на біямедыцынскім рынку.