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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
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史文等在活體小動(dòng)物成像熒光探針?lè)矫嫒〉弥匾M(jìn)展
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史文等在活體小動(dòng)物成像熒光探針?lè)矫嫒〉弥匾M(jìn)展 發(fā)布時(shí)間：2025-06-03【字體： 大 中 小 】【打印】 【關(guān)閉】 活體熒光成像能夠?qū)崟r(shí)、原位反映動(dòng)物活體的結(jié)構(gòu)和功能，是一種重要的生物醫(yī)學(xué)研究方法。然而，該方法面臨的主要瓶頸是生物組織對(duì)光信號(hào)的吸收、散射會(huì)造成熒光信號(hào)的損失。近紅外二區(qū)（NIR-II，900-1700 nm）熒光探針采用了更長(zhǎng)的光譜波段，具有更強(qiáng)的組織穿透能力和成像對(duì)比度，為活體熒光成像提供了重要機(jī)遇。其中，發(fā)展新型的長(zhǎng)波長(zhǎng)近紅外二區(qū)熒光探針是該領(lǐng)域前進(jìn)的基石。 在國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院的支持下，化學(xué)所活體分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室史文等長(zhǎng)期以來(lái)致力于熒光探針的共軛結(jié)構(gòu)調(diào)控，發(fā)展性能優(yōu)良的熒光探針和活體成像方法（J. Am. Chem. Soc. 2020,142,15271-15275,J. Am. Chem. Soc. 2021,143,17136-17143,Angew. Chem. Int. Ed. 2022,61,e202205043）。 近期，史文等在前期工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)菁類染料的共軛結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，發(fā)展了一系列長(zhǎng)波長(zhǎng)、大斯托克斯位移的近紅外二區(qū)熒光探針VIPI。研究人員通過(guò)含時(shí)密度泛函理論計(jì)算和飛秒瞬態(tài)吸收光譜對(duì)分子的受激和發(fā)射過(guò)程進(jìn)行了研究，揭示了其激發(fā)過(guò)程主要由受體基團(tuán)主導(dǎo)，而發(fā)射過(guò)程則由氨基苯乙烯的供體基團(tuán)主導(dǎo)。分子激發(fā)后呈現(xiàn)出明顯的從供體向受體的電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，斯托克斯位移達(dá)到了260 nm。利用這種大斯托克斯位移優(yōu)勢(shì)，研究人員實(shí)現(xiàn)了小鼠活體不同器官的多色成像。此外，VIPI-4分子的脂質(zhì)體能夠蓄積在小鼠骨骼中，實(shí)現(xiàn)了在大于1300 nm波長(zhǎng)下對(duì)小鼠膝蓋及其周圍骨骼的精細(xì)結(jié)構(gòu)成像。該研究不僅提供了一種長(zhǎng)波長(zhǎng)、可標(biāo)記且具有良好生物兼容性的近紅外二區(qū)探針?lè)肿樱覟闃?gòu)建新型光學(xué)基團(tuán)并調(diào)控其發(fā)光性能提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)工作發(fā)表在Nature Communications,2025,16,4911 (10.1038/s41467-025-60241-2)上，第一作者為劉殿愷博士，通訊作者為史文研究員。 近紅外二區(qū)光學(xué)探針活體多色成像和骨骼成像 活體分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 2025年6月3日 |
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