熱點(diǎn)速遞 ：雙激發(fā)比率型熒光納米平臺(tái)—點(diǎn)亮高對(duì)比度活體成像新未來
近期發(fā)表在《Chemical Science》上的一篇重磅文獻(xiàn)，提出了一種新型雙激發(fā)比率型近紅外二區(qū)（NIR-II）熒光納米平臺(tái)，為活體成像領(lǐng)域注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。
研究背景：NIR-II比率型探針的“困境”
具有自校準(zhǔn)功能的NIR-II比率型熒光探針，憑借其在生理和病理過程成像中的可靠表現(xiàn)，一直是科研界的“香餑餑”。然而，現(xiàn)有探針普遍存在一個(gè)棘手問題：發(fā)射通道的光譜重疊嚴(yán)重，這不僅導(dǎo)致發(fā)射強(qiáng)度被大幅犧牲，更直接拉低了NIR-II區(qū)域的成像質(zhì)量，成為制約其發(fā)展的“絆腳石”。
創(chuàng)新突破：雙激發(fā)比率型納米平臺(tái)（DERF-NP）橫空出世
為破解上述難題，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了全新的雙激發(fā)比率型NIR-II熒光納米平臺(tái)（DERF-NP）。其核心設(shè)計(jì)亮點(diǎn)在于：以兩個(gè)非重疊單色激發(fā)下（二者響應(yīng)不同），1000至1700 nm全波長(zhǎng)發(fā)射的強(qiáng)度比作為定量參數(shù)。這一設(shè)計(jì)巧妙避開了光譜重疊的困擾，為高對(duì)比度成像奠定了基礎(chǔ)。
圖1.(a) 能量受體（BBTD 和 BSBT）和供體（SIR、BDP 和 CS）的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 (b) 基于能量轉(zhuǎn)移機(jī)制的雙激發(fā)比率型NIR-II熒光成示意圖。 (c) 各種DERF-NPs的流體力學(xué)直徑（上圖）和 (d) DERF-NP4的代表性透射電鏡圖像（下圖）。 (e 和 f) 具有不同組分的DERF-NPs的NIR-II熒光圖像。分別在660 nm和808 nm激發(fā)下，在1000–1700 nm范圍內(nèi)獲取DERF-NPs的熒光圖像。 (g 和 h) (e) 和 (f) 中DERF-NPs的NIR-II熒光強(qiáng)度比（FL660ex/FL808ex）的定量分析。 (i 和 j) BBTD和BSBT的吸收光譜以及SIR、BDP和CS的熒光光譜。
概念驗(yàn)證：DERF-NO探針的出色表現(xiàn)
作為概念驗(yàn)證，團(tuán)隊(duì)基于能量轉(zhuǎn)移策略，開發(fā)了用于一氧化氮（NO）高靈敏度、高質(zhì)量成像的比率型NIR-II納米探針DERF-NO。其表現(xiàn)令人驚艷：
- 當(dāng)受到NO激活時(shí)，DERF-NO在660 nm激發(fā)下的發(fā)射顯著增強(qiáng)；
- 而在808 nm激發(fā)下，發(fā)射強(qiáng)度保持恒定，完美實(shí)現(xiàn)了比率型成像的精準(zhǔn)調(diào)控。
活體成像應(yīng)用：追蹤關(guān)鍵生理過程
基于DERF-NO的活體比率型NIR-II熒光成像，成功追蹤了巨噬細(xì)胞極化和淋巴轉(zhuǎn)移過程。這一成果不僅直觀展現(xiàn)了巨噬細(xì)胞在腫瘤發(fā)生和進(jìn)展中的廣泛分布，更凸顯了其在疾病發(fā)展中的關(guān)鍵作用，為腫瘤等疾病的機(jī)制研究提供了全新視角。
研究意義與展望
該雙激發(fā)比率型成像策略，為比率型NIR-II熒光探針的設(shè)計(jì)開辟了新思路，有效解決了傳統(tǒng)探針的固有缺陷。未來，其在活體成像分析中無疑將展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，有望推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)向更高分辨率、更高對(duì)比度邁進(jìn)！
研究背景：NIR-II比率型探針的“困境”
具有自校準(zhǔn)功能的NIR-II比率型熒光探針，憑借其在生理和病理過程成像中的可靠表現(xiàn)，一直是科研界的“香餑餑”。然而，現(xiàn)有探針普遍存在一個(gè)棘手問題：發(fā)射通道的光譜重疊嚴(yán)重，這不僅導(dǎo)致發(fā)射強(qiáng)度被大幅犧牲，更直接拉低了NIR-II區(qū)域的成像質(zhì)量，成為制約其發(fā)展的“絆腳石”。
創(chuàng)新突破：雙激發(fā)比率型納米平臺(tái)（DERF-NP）橫空出世
為破解上述難題，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了全新的雙激發(fā)比率型NIR-II熒光納米平臺(tái)（DERF-NP）。其核心設(shè)計(jì)亮點(diǎn)在于：以兩個(gè)非重疊單色激發(fā)下（二者響應(yīng)不同），1000至1700 nm全波長(zhǎng)發(fā)射的強(qiáng)度比作為定量參數(shù)。這一設(shè)計(jì)巧妙避開了光譜重疊的困擾，為高對(duì)比度成像奠定了基礎(chǔ)。
概念驗(yàn)證：DERF-NO探針的出色表現(xiàn)
作為概念驗(yàn)證，團(tuán)隊(duì)基于能量轉(zhuǎn)移策略，開發(fā)了用于一氧化氮（NO）高靈敏度、高質(zhì)量成像的比率型NIR-II納米探針DERF-NO。其表現(xiàn)令人驚艷：
- 當(dāng)受到NO激活時(shí)，DERF-NO在660 nm激發(fā)下的發(fā)射顯著增強(qiáng)；
- 而在808 nm激發(fā)下，發(fā)射強(qiáng)度保持恒定，完美實(shí)現(xiàn)了比率型成像的精準(zhǔn)調(diào)控。
活體成像應(yīng)用：追蹤關(guān)鍵生理過程
基于DERF-NO的活體比率型NIR-II熒光成像，成功追蹤了巨噬細(xì)胞極化和淋巴轉(zhuǎn)移過程。這一成果不僅直觀展現(xiàn)了巨噬細(xì)胞在腫瘤發(fā)生和進(jìn)展中的廣泛分布，更凸顯了其在疾病發(fā)展中的關(guān)鍵作用，為腫瘤等疾病的機(jī)制研究提供了全新視角。
研究意義與展望
該雙激發(fā)比率型成像策略，為比率型NIR-II熒光探針的設(shè)計(jì)開辟了新思路，有效解決了傳統(tǒng)探針的固有缺陷。未來，其在活體成像分析中無疑將展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，有望推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)向更高分辨率、更高對(duì)比度邁進(jìn)！
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