將高純度的染料-抗體熒光探針應用于生物組織三維染色成像
開發了一種分子熒光探針IR-E1,它在水溶液中量子產率可以達到0.7%并且在體內可以通過腎臟排泄。雖然該量子產率在相關材料中已經是比較高的,但要達到快速成像并實現更深的穿透深度仍需要更亮的探針材料。 研究了一類新型的高效熒光分子探針的理性設計。熒光分子由電子屏蔽基團(shielding unit)、給體基團(donor)、受體基團(acceptor)組合,形成S-D-A-D-S型分子(圖1a)。目標分子IR-FE以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)為電子給體(D),以烷基鏈取代芴為電子屏蔽基團(S)。通過理論計算模擬,發現EDOT為電子給體時分子骨架具有更大的扭轉角和更加調諧的表面靜電電位分布,可有效保護受體基團苯并雙噻二唑(BBTD),阻止其與溶劑分子或其它分子發生相互作用(圖1b)。同時,烷基鏈取代芴和分子骨架扭轉的共同作用可減弱分子間相互作用而降低聚集熒光淬滅。IR-FE的發射波長在900-1400 nm范圍,在甲苯中的量子產率高達31%(圖2a),在以聚乙二醇進行水溶性修飾后量子產率可保持在2%(圖2b),這是迄今為止報道的在水相中量子產率值最高的水溶性近紅外二區有機熒光分子探針。研究發現EDOT是熒光分子在水溶液中保持量子效率的關鍵因素。
南方科技大學
2021-04-13