在具有低背景信號的近紅外二區(NIR-II)窗口進行熒光傳感對于研究生物過程和實現疾病診斷而言至關重要。然而,當傳感波長拓展到NIR-II區域以實現更高的成像對比度時,由于光譜重疊淬滅劑難以合成,因此如何構建“off-on”傳感器成為了一項嚴峻的挑戰。有鑒于此,復旦大學張凡教授和嘉興大學汪劍波教授設計了一種新型的熒光淬滅策略,即利用空間位阻淬滅劑(SHQ)來調節熒光團的分子堆積狀態,從而抑制發射信號。
本文要點:
(1)密度泛函理論(DFT)計算結果表明,大的SHQ可以與熒光團進行競爭堆積并阻止其自聚集。基于這一淬滅機制,研究者利用SHQ的生物分析物響應性失效實現了一種可激活的新型“off-on”傳感方法,即空間位阻失效產生的發射(SHINE)策略。
(2)實驗結果表明,對ClO-敏感的SHQ可在癲癇小鼠顱骨下的海馬體和高光子散射的腦組織中產生明亮的NIR-II信號,從而能夠在活體癲癇小鼠中對ClO-的生成過程進行實時的可視化成像。
Mengyao Zhao. et al. NIR-II Fluorescence Sensor Based on Steric Hindrance Regulated Molecular Packing for In Vivo Epilepsy Visualization. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202403968
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202403968