新型NIR-II有机小分子染料（LZ-1105）用于动物血流动态成像

简述：

Real-time monitoring of vessel dysfunction is of great significance in preclinical research. Optical bioimaging in the second near-infrared (NIR-II) window provides advantages including high resolution and fast feedback. However, the reported molecular dyes are hampered by limited blood circulation time (~ 5-60 min) and short absorption and emission wavelength, which impede the accurate long-term monitoring. Here, we report a NIR-II molecule (LZ-1105) with absorption and emission beyond 1000 nm. Thanks to the long blood circulation time (half-life of 3.2 h), the fluorophore is used for continuous real-time monitoring of dynamic vascular processes, including ischemic reperfusion in hindlimbs, thrombolysis in carotid artery and opening and recovery of the blood brain barrier (BBB). LZ-1105 provides an approach for researchers to assess vessel dysfunction due to the long excitation and emission wavelength and long-term blood circulation properties.

【探索背景图片】

保证血管无限循环法装置性于不错的本职工作状况，是微生物身体难于生存模式的总体先决条件，但是对血管无限循环法装置性对其完成实时时候监视录像具备着非常重要有何意义。在出血监视录像过程中中，并不是须要在1个时候点对其完成的静态变量激光散斑，更须要对本来现实存在时时候无创基因检测的动向监视录像。与过去的的近红外机会（780-900 nm）比起来，近红外二区（NIR-II; 1000-1700 nm）光学反应怪物荧光显像高技术可推动更高一些的信噪比和怪物组织结构通过层次。而可挥发原子式电极是因为具备着相较原子式量较小，利于基础代谢，怪物毒副作用低等资源优势，我们对十年后的中国的怪物医疗用具导出具备着太大的提升空间。日前尽管可挥发NIR-II荧光电极现已被很广曝光代替活体激光散斑，那么会因为其血循环往复半衰期较短（约5-6015分钟），没有办法构建对静脉血嵌套循环软件的情况累计污染监测。

【成就百科】

科技创新管理团队以2-苯基吲哚等为主料，凭借几步体现可高成品率（90%）镶嵌吸引和射光的波长均以上1000 nm的水可溶性近红外成相测试探针LZ-1105。该分子式内芬香母核上弯曲的吲哚环给出了很大的面积位阻，端基上包含有的几个磺酸之本团进一点塑造了LZ-1105较高的水可溶。同時，该组织合理利用密度计算泛函方法论解说了LZ-1105有机物小氧分子的网络性能特点和比如单质LZ系列的分子式的光谱分析差别及基本规律，为NIR-II有机物小团伙电极的设置与合成图片出具了新理念。各种动物进行实验证明怎么写此团伙电极可活性朋友与血细胞中的纤维棉蛋清原融合出现黏结物，然后享有较长的血细胞反复的时段（半衰期为3.2小），能够用于24小时日常动态检测小鼠腿部静脉脑供血不足再灌装，大动脉血栓的溶栓流程包括血脑天然屏障的进入和关闭程序等顺利变幻。

图一、LZ-1105的光学特性及其与ICG体内近红外成像的对比

（a）LZ-1105的转化成风格。

（b）LZ-1105在PBS中的归一化消除和荧光屈服强度。插画：LZ-1105（10 μM）在PBS中的NIR-II荧光图文。

（c）LZ-1105和ICG在1064 nm和808 nm离子束提高下的荧光程度。插图图片：小鼠血浆中LZ-1105和ICG的NIR-II荧光形象。

（d-e）（d）、LZ-1105和ICG的NIR-II影像、归一化网络信号密度和半峰宽的对比。

（f-j）用LZ-1105或ICG注射液体裸鼠（脑）和脱毛ICR小鼠（n = 3）（淋巴腺体系和后肢）脑（f）、后肢（h）和腮腺装置（j）的无创dnaNIR-II荧光图相。

（g-k）沿脑（f）、后肢（h）和腮腺体系（j）黑色虚线的荧光刚度区域划分（点）和高斯拟合曲线（线）。

图二、LZ-1105和ICG的药代动力学和血液滞留

（a-c）静脉血管注塑LZ-1105和ICG后，小鼠身上（a）、脑细胞（b）和后肢（c）的有差异日期NIR-II成相。

（d）LZ-1105和ICG给药小鼠在（b）和（c）的黄蓝虚线处的对应预警底色比（SBR）时刻间变幻。

（e）LZ-1105和ICG给药小鼠的动脉血反复的（%ID g−1）随便间波动。

（f）LZ-1105小鼠24个钟头内尿超额排掉的曲线。

（g）LZ-1105和ICG在有差异鼓励和长通滤波器下的NIR-II信号灯硬度。

（h）用20 oC控温滴按量热法（ITC）检测法了LZ-1105和ICG与牛血清廉蛋白酶（BSA）和牛钎维球蛋白原的搭配指标。

图三、后肢坏死再出现的城市热力图NIR-II成像

（a）坏死再穿刺操作过程提醒图。

（b）表达表达，在有所差异用时点用LZ-1105实行坏死再注浆的NIR-II生态学激光散斑。

（c）分別在被勾住1、4、8和12 h后，用于事件指数函数的前、与收尾具体位置处的血供所经的合适距里。

图四、颈冠状动脉溶栓的过程 的及时NIR-II成像

（a）溶栓时的示活动反思图。

（b）LZ-1105在并购重组公司纤溶酶原促活剂（rt-PA）打针的各种用时点对颈冠状动脉采取NIR-II动物影像。

（c）在溶栓期间中修复血流量量与时光的指数函数感情。

图五、立即无创基因检测NIR-II激光散斑检测血脑深层的开起和关闭系统

（a）在监测器BBB揭开和可以恢复的NIR-II三维成像制定的展示图。

（b）有差异 時间点（n = 3）瞄准超音波（FUS）和微泡除理上下小鼠脑的NIR-II影像。

（c-d）绿和红色小圆圈代表的归一化差不多表现密度及时间的不同。

【结语未来展望】

其实，这一项本职工作文章的话半个种小分子式有机会LZ-1105，以实行短时间、无创基因检测、涨辨别好坏率和随时的毛细血管的动力学模型性显像。LZ-1105具备着长用时的血样无限循环和NIR-II窗体的提升和反射，需用于动态的血管壁时的外部或保持三维成像，比如后肢梗死再注浆、颈大动脉溶栓和小鼠BBB的暂且享受和恢复正常。该步骤都可以于动态化出现 和监测网很多的静脉有关的问题，为小植物静脉有关妇科疾病的发病率新机制提拱新的探析方法手段。

已撤稿篇文章：

Nat Commun 11, 3102 (2020)

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写手zhn2021.11.11