【Biomaterials】高对比度肠系膜血管成像的NIR-II AIEgen纳米复合物研究
简介
本文研究设计了一种新的NIR-II荧光AIEgen(聚集诱导发光分子)纳米复合物TPETPA-TQT F127,通过抑制非辐射衰减和系统内转换实现了高亮度荧光,旨在提高肠系膜血管成像的对比度。
摘要
急性肠系膜缺血(AMI)是一种致命疾病,常规成像工具如MRI、CT等因操作复杂、耗时长且无法实时成像而受到限制。NIR-II荧光成像因其更深的组织穿透性和更高的信噪比备受关注。本文设计并合成了一种新的NIR-II AIEgen TPETPA-TQT,并利用F127纳米复合物封装,成功提高了荧光强度。实验结果表明,该纳米复合物在肠系膜血管成像中表现出优异的实时成像能力,有望在临床中应用于早期诊断肠系膜缺血。
研究结果与讨论
分子设计与合成
目前,大多数NIR-II AIEgen采用PTQ和BBT作为电子受体,但其电子吸收能力和稳定性存在问题。本文采用TQT作为电子受体,结合TPA和TPETPA单元,合成了TPETPA-TQT AIEgen。
光物理性质
研究表明,TQT的吸收和发射峰在PTQ和BBT之间,稳定性更高。与TPA-TQT相比,TPETPA-TQT具有更高的荧光量子产率和更长的发射波长。
NIR-II发射增强
通过F127封装TPETPA-TQT,实现了荧光强度的显著增强。与DSPE-PEG2000封装相比,F127封装后的TPETPA-TQT荧光强度提高了6.5倍,量子产率达8.04%。
荧光强度增强机制
TPETPA-TQT的ROS生成能力较弱,但光热转换性能较强。在聚集状态下,TPETPA-TQT的分子运动受限,非辐射能量散失减少,从而提高了NIR-II荧光发射。
体外成像
通过NIR-II成像,小鼠的微血管得到了清晰的观察。与ICG对比,TPETPA-TQT F127纳米复合物在体内显示了更高的成像分辨率和信噪比。
肠系膜血管成像
TPETPA-TQT F127纳米复合物在注射后0.4秒内即可实现肠系膜血管的实时成像,显示出优异的成像性能和潜在的临床应用价值。
结论
本文研究表明,TPETPA-TQT F127纳米复合物作为一种新的NIR-II荧光对比剂,具有高亮度、稳定性好和成像分辨率高的特点,可用于肠系膜缺血的早期诊断。研究结果为开发新的NIR-II对比剂提供了理论和实验依据。
参考文献
Liu, J.; Liu, W.; Liu, G.; Wang, R.; Liu, J.; Zhang, X.; Shi, H.; Dong, X.; Zhao, J.; Ding, D.; Jin, G. NIR-II AIEgen Nanocomplex with Suppressed Nonradiative Decay and Intersystem Crossing for High-Contrast Mesenteric Vascular Imaging. Biomaterials 2025, 319, 123229. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123229.