新型NIR-II有机小分子染料（LZ-1105）用于动物血流动态成像

文章的话：

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.

【探索游戏背景】

维护血细胞无限再循环模式于良好的的事情方式，是生物技术我们的体内得到存活的核心生活条件，因对血细胞无限再循环模式做实时路况风控兼具关键性的意义。在血液风控环节中，不止须要在单独一个时期点做的静态变量显像，更须要对只是显示时路况无创基因检测的最新风控。与传统文化的近红外视口（780-900 nm）不同之处，近红外二区（NIR-II; 1000-1700 nm）光学仪器怪物荧光影像新技术可满足更多的信噪比和怪物组织化刺穿角度。而有机肥料会大大分子电极主要是因为都更具就大大分子量较小，方便于排泄，怪物渗透性低等的优势，就末来的怪物医疗转变成都更具大的潜质。阶段尽管有机肥料会NIR-II荧光电极早就被多简报应用在活体成相，只不过仍然其血渍配置半衰期较短（约5-6030分钟），就没有办法控制对血样再循环设备的动态图片间断监测器。

【研究成果介绍】

科技团对以2-苯基吲哚等为材质，使用二步响应可高劳动生产率（90%）镶嵌释放和试射激发光谱均以上1000 nm的水可溶近红外激光散斑电极LZ-1105。该碳原子内香熏母核上扭曲的吲哚环可以提供了较少的地方位阻，端基上含带的3个磺酸执政之基团进1步塑造了LZ-1105较高的水可溶。也，该公司采取高密度泛函本体论解釋了LZ-1105有机酸小碳原子的电子为了满足电子时代发展的需求，特点和相似无机化合物LZ系类氧分子的光谱分析差别及規律，为NIR-II可挥发小原子测试检测器的设置与镶嵌带来了了新想法。绿色检测发现此原子测试检测器可特异形与静脉血中的纤维板核蛋白原融入进行分手后复合物，于是还具有较长的静脉血间歇准确时间（半衰期为3.2小时内），可作于实时交通日常动态污染监测小鼠上下肢血液坏死再注浆，血管血栓的溶栓环节及血脑防线的进入设置和关了等生理特点转化。

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的组成自驾线路。

（b）LZ-1105在PBS中的归一化吸引和荧光比强度。配图：LZ-1105（10 μM）在PBS中的NIR-II荧光图案。

（c）LZ-1105和ICG在1064 nm和808 nm缴光激发起下的荧光难度。插画图片：小鼠血浆中LZ-1105和ICG的NIR-II荧光彩色图像。

（d-e）（d）、LZ-1105和ICG的NIR-II图案、归一化讯号力度和半峰宽差距。

（f-j）用LZ-1105或ICG注谢裸鼠（脑）和脱毛ICR小鼠（n = 3）（淋巴腺设备和后肢）脑（f）、后肢（h）和腮腺平台（j）的无创dnaNIR-II荧光图相。

（g-k）沿脑（f）、后肢（h）和淋巴结设计（j）红颜色虚线的荧光难度分布不均（点）和高斯曲线拟合（线）。

图二、LZ-1105和ICG的药代动力学和血液滞留

（a-c）静脉血管注入LZ-1105和ICG后，小鼠身心（a）、头脑（b）和后肢（c）的各不相同时段NIR-II成相。

（d）LZ-1105和ICG给药小鼠在（b）和（c）的黄蓝虚线处的某些预警后台比（SBR）会随时间转化。

（e）LZ-1105和ICG给药小鼠的静脉血间歇（%ID g−1）都能够间波动。

（f）LZ-1105小鼠24小時内尿减少脂肪代谢折线。

（g）LZ-1105和ICG在各种增强和长通滤波器下的NIR-II移动信号抗压强度。

（h）用20 oC控温滴定量分析热法（ITC）测试了LZ-1105和ICG与牛血纯洁蛋清（BSA）和牛黏胶纤维球蛋白原的结合实际因素。

图三、后肢缺血性再穿刺的实时监控NIR-II成像

（a）血管痉挛再穿刺过程中示图图。

（b）如图图甲图甲，在各不相同周期点用LZ-1105参与脑供血不足再灌装的NIR-II海洋生物激光散斑。

（c）对应在被绑住1、4、8和12 h后，作周期方程的前、结合终止职位处的血液所路经的相对应的距离感。

图四、颈血管溶栓方式的时时NIR-II成像

（a）溶栓过程中的表示图。

（b）LZ-1105在整顿企业纤溶酶原激话剂（rt-PA）注射器的有所不同的时间点对颈冠脉开展NIR-II海洋生物影像。

（c）在溶栓过程中中复原血供量与時间的方程直接关系。

图五、实时交通微创NIR-II成相监测网血脑天然屏障的揭开和启用

（a）应用于监测数据BBB享受和恢愎的NIR-II显像布置的提示图。

（b）不一样时段点（n = 3）集中超音波（FUS）和微泡处理左右小鼠脑的NIR-II图案。

（c-d）健康和青色小圆圈对照的归一化均值数据信息抗弯强度可以间的变化规律。

【目的瞻望】

尽管，这一办公描叙半个种小团伙有机肥料LZ-1105，以确保飞速、微创、抓甄别率和立即的微血管推系统动力学性显像。LZ-1105兼有长时段的血细胞循环法和NIR-II窗口期的提升和发，也可以于日常动态血官的过程的静态数据或持续时间成相，包扩后肢脑供血不足再穿刺、颈动脉血管溶栓和小鼠BBB的继续切换和恢复功能。该做法都可以于信息察觉到和监测站越来越多的静脉壁有关于現象，为小绿色静脉壁有关于病毒的有这种情况工作机制保证新的研究方案有效途径。

已发布优秀文章：

Nat Commun 11, 3102 (2020)

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