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热点速递 :双激发比率型荧光纳米平台—点亮高对比度活体成像新未来

2025-10-24     来源:本站     点击次数:54

        近期发表在《Chemical Science》上的一篇重磅文献,提出了一种新型双激发比率型近红外二区(NIR-II)荧光纳米平台,为活体成像领域注入了强劲动力。

研究背景:NIR-II比率型探针的“困境”
         具有自校准功能的NIR-II比率型荧光探针,凭借其在生理和病理过程成像中的可靠表现,一直是科研界的“香饽饽”。然而,现有探针普遍存在一个棘手问题:发射通道的光谱重叠严重,这不仅导致发射强度被大幅牺牲,更直接拉低了NIR-II区域的成像质量,成为制约其发展的“绊脚石”。

创新突破:双激发比率型纳米平台(DERF-NP)横空出世 
​         为破解上述难题,研究团队开发了全新的双激发比率型NIR-II荧光纳米平台(DERF-NP)。其核心设计亮点在于:以两个非重叠单色激发下(二者响应不同),1000至1700 nm全波长发射的强度比作为定量参数。这一设计巧妙避开了光谱重叠的困扰,为高对比度成像奠定了基础。
 
图1.(a) 能量受体(BBTD 和 BSBT)和供体(SIR、BDP 和 CS)的化学结构。 (b) 基于能量转移机制的双激发比率型NIR-II荧光成示意图。 (c) 各种DERF-NPs的流体力学直径(上图)和 (d) DERF-NP4的代表性透射电镜图像(下图)。 (e 和 f) 具有不同组分的DERF-NPs的NIR-II荧光图像。分别在660 nm和808 nm激发下,在1000–1700 nm范围内获取DERF-NPs的荧光图像。 (g 和 h) (e) 和 (f) 中DERF-NPs的NIR-II荧光强度比(FL660ex/FL808ex)的定量分析。 (i 和 j) BBTD和BSBT的吸收光谱以及SIR、BDP和CS的荧光光谱。

概念验证:DERF-NO探针的出色表现
​         作为概念验证,团队基于能量转移策略,开发了用于一氧化氮(NO)高灵敏度、高质量成像的比率型NIR-II纳米探针DERF-NO。其表现令人惊艳: 
- 当受到NO激活时,DERF-NO在660 nm激发下的发射显著增强;
- 而在808 nm激发下,发射强度保持恒定,完美实现了比率型成像的精准调控。
 
活体成像应用:追踪关键生理过程
​         基于DERF-NO的活体比率型NIR-II荧光成像,成功追踪了巨噬细胞极化和淋巴转移过程。这一成果不仅直观展现了巨噬细胞在肿瘤发生和进展中的广泛分布,更凸显了其在疾病发展中的关键作用,为肿瘤等疾病的机制研究提供了全新视角。

研究意义与展望
​         该双激发比率型成像策略,为比率型NIR-II荧光探针的设计开辟了新思路,有效解决了传统探针的固有缺陷。未来,其在活体成像分析中无疑将展现出巨大的应用潜力,有望推动生物医学成像技术向更高分辨率、更高对比度迈进!
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