三光子磷光銥(III)配合物的合理設計并用于生物成像研究
發展了一種理論計算與實驗測試相結合的三光子熒光染料有效篩選方法,設計、合成了一類具有三光子磷光的新型銥(III) 配合物,并成功將其用于生物熒光成像研究。在研究中,他們發現不改變配合物母體結構,僅通過引入一些特殊的官能團修飾,能有效地將配合物的三光子躍遷幾率和量子產率提升近四倍,極大地改善了銥(III)配合物的三光子光物理性質。 利用三光子顯微共聚焦/磷光壽命成像技術,銥(III)配合物3PAIr2只需低的染色濃度(50 nM)、短的孵育時間(5分鐘)和低的激發功率(980 nm飛秒激光功率為0.5 mW),就可以有效地實現細胞水平的快速線粒體磷光成像。利用大鼠腦部海馬體切片生物模型,完成了3PAIr2在組織切片層面的深度測試,發現其以980 nm激光激發的三光子磷光成像可以達到約500 微米的穿透深度,這個距離是以750 nm激光激發的雙光子磷光成像深度的兩倍。同時在通過雙親性聚合物DSPE-PEG2000包裹后,利用3PAIr2-DSPE-PEG2000進一步嘗試小鼠開顱情況下的腦血管生物熒光成像,得到了450 微米的小鼠腦血管成像深度和三維高分辨率腦血管重構圖。這是首次使用銥(III)配合物作為三光子磷光染料實現了對完整顱骨下腦血管的高穿透和高分辨觀測。不僅為三光子熒光染料的合理設計提供了一條簡便、行之有效的途徑,還獲得了一類具有優異生物成像能力的金屬配合物磷光染料。
中山大學
2021-04-13