有机近红外室温磷光(RTP)材料具有独特的时间尺度和消除背景噪声的性能,因此能够在生物成像应用方面表现出非常显著的优势。然而,由于窄带隙会增加非辐射衰减,进而导致较弱的发射和较短的磷光寿命,因此开发用于深部组织成像的近红外RTP材料仍是一项严峻的挑战。有鉴于此,北京理工大学蔡政旭教授将熔合环吡咯基结构作为客体分子,构建了具有长波长发射的RTP材料。
本文要点:
(1)相比于单线态能级的降低,三线态能级会随着取代基共轭的增加而发生更有效的降低。研究发现,客体分子中熔合环结构的充分共轭会抑制三线态激子的非辐射衰减。基于此,研究者开发了一种近红外RTP材料(764 nm),以用于实现深度穿透的生物成像,并利用肿瘤细胞膜对该RTP纳米粒子(NPs)进行包被,以避免传统的两亲性表面活性剂包被所造成的RTP性能的降低。
(2)实验结果表明,具有肿瘤靶向性的RTP纳米粒子具有良好的磷光特性、优异的稳定性和良好的生物相容性,能够被用于时间分辨的发光成像,以消除背景干扰,并且具有较好的组织穿透性能。综上所述,该研究能够为制备具有长波长发射、长寿命的有机RTP材料以及推动其在生物成像中的应用提供一种新的有效方案。
Yeyun Zhao. et al. Fused-Ring Pyrrole-Based Near-Infrared Emissive Organic RTP Material for Persistent Afterglow Bioimaging. Angewandte Chemie International Edition. 2023
DOI: 10.1002/anie.202317431
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202317431