新型NIR-II有机小分子染料（LZ-1105）用于动物血流动态成像

介绍：

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.

【分析情况】

保持静脉血再循环机系统化机系统化于良好的的操作心态，是海洋生物我们的体内足以长期生存的常规条件，为此对静脉血再循环机系统化机系统化确定雷达回波图监视器兼具很重要现实主义者意义。在出血监视器过程中中，往往应该在单一日期点确定的外部显像，更应该对说真的现雷达回波图微创的各式各样监视器。与经典的近红外窗口期（780-900 nm）比较，近红外二区（NIR-II; 1000-1700 nm）光学薄膜微生态学技术学荧光影像技术水平可控制更加高的信噪比和微生态学技术学公司穿透力深度.。而微生态学碳原子核式探头会因为存在相对来说原子核式量较小，容易分解，微生态学技术学致癌性低等优点，相对 十年后的中国的微生态学技术学医疗仪器变为存在较高的前景。当今总之微生态学碳NIR-II荧光测试探针就被大量报导在活体影像，同时因为其血渍间歇半衰期较短（约5-607分钟），不可能改变对鲜血不断循环操作系统的动态化间隔监测器。

【作品间介】

科学研究人员以2-苯基吲哚等为制造原材料，确认2步症状可高劳动生产率（90%）转化成获取和发光的波长均不小于1000 nm的水溶解性近红外成相探头LZ-1105。该团伙内幽香母核上受压的吲哚环给予了太大的发展空间位阻，端基上富含的四位磺酸根底团进一次给予了LZ-1105较高的水无水磷酸氢。一同，该团队合作运用容重泛函系统理论释意了LZ-1105设计小氧分子的网上特征参数和近似化学物质LZ全系列分子结构的光谱分析地域差异及原理，为NIR-II有机肥料小原子核探头的设定与自动合成展示了新基本思路。猎物实践证件此原子核探头可炎症因子朋友与外周血中的合成纤维血清原综合型成混合物，然而兼具较长的外周血嵌套循环准确时间（半衰期为3.2个钟头），可以用在于城市热力图动态信息监测数据小鼠双下肢淋巴管血管痉挛再穿刺，主动脉血栓的溶栓具体步骤已经血脑障壁的启闭和开起等生物学变换。

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的分解自驾线路。

（b）LZ-1105在PBS中的归一化获取和荧光比强度。配图：LZ-1105（10 μM）在PBS中的NIR-II荧光图形。

（c）LZ-1105和ICG在1064 nm和808 nm二氧化碳激光增强下的荧光抗拉强度。插画：小鼠外周血中LZ-1105和ICG的NIR-II荧光图文。

（d-e）（d）、LZ-1105和ICG的NIR-II图文、归一化数字信号抗压强度和半峰宽可比性。

（f-j）用LZ-1105或ICG接种裸鼠（脑）和脱毛ICR小鼠（n = 3）（淋巴腺系统的和后肢）脑（f）、后肢（h）和淋疤系统（j）的无创dnaNIR-II荧光图象。

（g-k）沿脑（f）、后肢（h）和淋巴结装置（j）色虚线的荧光标准地理分布（点）和高斯线性拟合（线）。

图二、LZ-1105和ICG的药代动力学和血液滞留

（a-c）血管肌内注射LZ-1105和ICG后，小鼠皮肤（a）、前脑（b）和后肢（c）的有差异 耗时NIR-II影像。

（d）LZ-1105和ICG给药小鼠在（b）和（c）的黄蓝虚线处的某些4g信号游戏 背景比（SBR）中途间变动。

（e）LZ-1105和ICG给药小鼠的血浆反复（%ID g−1）会随时间变动。

（f）LZ-1105小鼠24天内尿加权平均值排尿弧线。

（g）LZ-1105和ICG在不一样的增进和长通滤波器下的NIR-II的信号強度。

（h）用20 oC恒湿滴参考值热法（ITC）法测了LZ-1105和ICG与牛血清正蛋白酶（BSA）和牛合成纤维淀粉酶原的结合实际指标。

图三、后肢血管痉挛再注浆的随时NIR-II成像

（a）脑供血不足再灌装操作过程举手图。

（b）如图下图下图，在不同于事件点用LZ-1105开展脑供血不足再穿刺的NIR-II生物学影像。

（c）分别是在被勾住1、4、8和12 h后，用于时函数公式的前、采和收场地址处的血液所过程的相关联距里。

图四、颈动脉血管溶栓的过程的实时时间NIR-II成像

（a）溶栓具体步骤的构造图。

（b）LZ-1105在整体上市阻止纤溶酶原激活卡剂（rt-PA）针剂的各个日子点对颈大动脉使用NIR-II菌物显像。

（c）在溶栓进程中复原血液流量量与事件的函数值内在联系。

图五、立即无创基因检测NIR-II显像监测器血脑天然屏障的来和闭合

（a）代替监测网BBB取消和找回的NIR-II显像设备的提示图。

（b）各个期限点（n = 3）凝聚超声清洗（FUS）和微泡整理内外小鼠脑的NIR-II图形。

（c-d）草绿色和粉色小方块相关联的归一化总值预警挠度直接间的變化。

【实验结论发展规划】

总而言之，这一项运转描绘了种小分子式无机LZ-1105，以变现高速、微创、最高辨别好坏率和即时的血液扭力学性激光散斑。LZ-1105包括长时刻的外周血无限循环和NIR-II窗口最大化的促进和散发，可以用在于信息静脉期间的冗余或将持续激光散斑，有后肢脑供血不足再注浆、颈血管溶栓和小鼠BBB的立即关掉和完全恢复。该办法可以用在于动态性挖掘和监测网多的淋巴管相应后果，为小爬行动物淋巴管相应的疾病的发病原因策略给予新的实验技术手段。

已发表论文本文：

Nat Commun 11, 3102 (2020)

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这篇教学科研涉及到材质：

单壁碳納米管(single-walled carbon nanotubes）

量子点 (quantum dots）

稀士掺入下转为纳米技术颗粒剂 (rare-earth doped downconversion nanoparticles）

吲哚菁绿 (ICG）

牛血清廉血清 (bovine serum albumin）

牛棉纤维蛋白质原 (bovine fibrinogen）

吲哚菁绿箭头牛血清廉蛋清 ICG mixed bovine serum albumin（ICG-BSA）

LZ-1105标签牛纤维材料球蛋白原（LZ-1105 mixed bovine fibrinogen）

苏木精染色剂液（Haematoxylin）

伊红脱色(Eosin staining)

版主zhn2021.11.11