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三光子磷光銥(III)配合物的合理設(shè)計并用于生物成像研究

2021-04-13 00:00:00
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關(guān)鍵詞: 三光子磷光銥(III)
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所屬領(lǐng)域:
化學(xué)化工
項(xiàng)目成果/簡介:

發(fā)展了一種理論計算與實(shí)驗(yàn)測試相結(jié)合的三光子熒光染料有效篩選方法,設(shè)計、合成了一類具有三光子磷光的新型銥(III) 配合物,并成功將其用于生物熒光成像研究。在研究中,他們發(fā)現(xiàn)不改變配合物母體結(jié)構(gòu),僅通過引入一些特殊的官能團(tuán)修飾,能有效地將配合物的三光子躍遷幾率和量子產(chǎn)率提升近四倍,極大地改善了銥(III)配合物的三光子光物理性質(zhì)。

       利用三光子顯微共聚焦/磷光壽命成像技術(shù),銥(III)配合物3PAIr2只需低的染色濃度(50 nM)、短的孵育時間(5分鐘)和低的激發(fā)功率(980 nm飛秒激光功率為0.5 mW),就可以有效地實(shí)現(xiàn)細(xì)胞水平的快速線粒體磷光成像。利用大鼠腦部海馬體切片生物模型,完成了3PAIr2在組織切片層面的深度測試,發(fā)現(xiàn)其以980 nm激光激發(fā)的三光子磷光成像可以達(dá)到約500 微米的穿透深度,這個距離是以750 nm激光激發(fā)的雙光子磷光成像深度的兩倍。同時在通過雙親性聚合物DSPE-PEG2000包裹后,利用3PAIr2-DSPE-PEG2000進(jìn)一步嘗試小鼠開顱情況下的腦血管生物熒光成像,得到了450 微米的小鼠腦血管成像深度和三維高分辨率腦血管重構(gòu)圖。這是首次使用銥(III)配合物作為三光子磷光染料實(shí)現(xiàn)了對完整顱骨下腦血管的高穿透和高分辨觀測。不僅為三光子熒光染料的合理設(shè)計提供了一條簡便、行之有效的途徑,還獲得了一類具有優(yōu)異生物成像能力的金屬配合物磷光染料。

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