在具有低背景信号的近红外二区(NIR-II)窗口进行荧光传感对于研究生物过程和实现疾病诊断而言至关重要。然而,当传感波长拓展到NIR-II区域以实现更高的成像对比度时,由于光谱重叠淬灭剂难以合成,因此如何构建“off-on”传感器成为了一项严峻的挑战。有鉴于此,复旦大学张凡教授和嘉兴大学汪剑波教授设计了一种新型的荧光淬灭策略,即利用空间位阻淬灭剂(SHQ)来调节荧光团的分子堆积状态,从而抑制发射信号。
本文要点:
(1)密度泛函理论(DFT)计算结果表明,大的SHQ可以与荧光团进行竞争堆积并阻止其自聚集。基于这一淬灭机制,研究者利用SHQ的生物分析物响应性失效实现了一种可激活的新型“off-on”传感方法,即空间位阻失效产生的发射(SHINE)策略。
(2)实验结果表明,对ClO-敏感的SHQ可在癫痫小鼠颅骨下的海马体和高光子散射的脑组织中产生明亮的NIR-II信号,从而能够在活体癫痫小鼠中对ClO-的生成过程进行实时的可视化成像。
Mengyao Zhao. et al. NIR-II Fluorescence Sensor Based on Steric Hindrance Regulated Molecular Packing for In Vivo Epilepsy Visualization. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202403968
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202403968