利用分子工程改进市售NIR-II荧光菁染料的肿瘤靶向和成像
本文要点：近红外二区（nir-ii）荧光成像具有深组织穿透能力、高空间分辨率和信噪比等优点，在癌症成像中显示出巨大的前景。在众多的nir-ii荧光探针中，菁染料由于其良好的生物相容性和高nir-ii荧光量子产率而越来越受到人们的关注。然而，大多数市售nir-ii荧光菁染料的肿瘤靶向能力低，不适用于癌症成像。因此，迫切需要设计新型nir-ii荧光菁染料，以进一步促进其在癌症成像中的临床应用。
本研究通过将精氨酰甘氨酰天冬氨酸（rgd）偶联到市售菁染料ir806上而合成新型菁染料（ir806-rgd），使其具有更长的发射波长、更高的nir-ii荧光强度和更好的肿瘤靶向能力，并将其用于nir-ii荧光和光声（pa）成像。
图1. ir806-rgd的（a）合成和性能对比及（b）肿瘤nir-ii荧光和pa成像示意图
首先将市售的ir806与巯基丙酸反应，用硫醇取代ir806的氯，将羧基修饰到ir806上。然后，将得到的ir806-cooh与n-（2-氨基乙基）马来酰亚胺通过酰胺化反应偶联，得到具有马来酰亚胺部分修饰的ir806-mal。最后，使用亚砜点击反应将crgd与ir806-mal连接，得到ir806-rgd。
由于使用硫醇取代了ir806的氯，ir806-rgd的max吸收略微红移，而发射波长表现出从827nm到855nm的明显红移。ir806-rgd在nir-ii区域的荧光强度也显著增强，并且与浓度之间存在良好的线性关系。此外，由于ir806-rgd具有强烈的近红外吸收，其浓度与pa强度之间亦存在良好的线性关系，是pa成像的良好候选者。
图2. ir806-rgd的光学特性
研究人员以4t1细胞为模型评估ir806-rgd的细胞摄取和细胞相容性。随着ir806-rgd孵育时间的增加，细胞内的nir-ii荧光信号逐渐增加，表明ir806-rgd可以有效内化入4t1细胞。此外，ir806rgd还具有良好的生物相容性。使用mtt法检测ir806-rgd的细胞毒性，即使在20µg/ml的浓度下，4t1细胞存活率也高于85%；对于用pbs或ir806-rgd处理的4t1细胞，几乎没有观察到死细胞。
图3. ir806-rgd的细胞摄取和细胞相容性
体外模型研究证实，ir806-rgd具有相对较高的组织穿透深度。即使在厚度为6mm的鸡胸肉组织下，也可以检测到ir806-rgd的nir-ⅱ荧光信号；在不覆盖鸡胸肉组织的情况下，信噪比（sbr）高达58.4，在5mm鸡胸肉组织的覆盖下，sbr仍为2.33，高于检测限。
图4. ir806-rgd的组织穿透能力
ir806-rgd在小鼠体内肿瘤nir-ⅱ荧光成像中表现出高荧光强度和优异的肿瘤靶向能力。如图5，小鼠注射ir806-rgd的2小时后，肿瘤区域开始出现强烈的nir-ii荧光信号，其强度数倍于ir806注射小鼠的肿瘤区域信号，并且在24小时后依然有显著的荧光信号。在注射后24小时评估探针的离体生物分布，发现ir806-rgd注射小鼠的肿瘤荧光强度是ir806注射小鼠的4.4倍，进一步证实了ir806-rgd优越的肿瘤靶向能力。
图5. ir806-rgd体内肿瘤nir-ⅱ荧光成像
利用ir806-rgd进行小鼠体内肿瘤pa成像，同样发现了ir806-rgd的肿瘤主动靶向能力。在给予ir806-rgd之前，肿瘤部位仅显示出微弱的pa信号。静脉注射ir806rgd后，肿瘤的pa信号逐渐增强，并在注射后12h达到max强度，比注射前高1.78倍。注射24小时后，肿瘤的pa强度仍保持在相对较高的水平。
图6. ir806-rgd体内pa成像
总之，本研究以市售的菁染料ir806合成了一种rgd共轭菁染料ir806-rgd，它可以良好地用于肿瘤的nir-ii荧光和pa成像。本研究为同时提高菁染料的nir-ii荧光强度和肿瘤靶向能力提供了一种有效的方法。通过使用类似的程序，可以对其他市售的菁染料进行改性，以获得更好的nir-ii荧光肿瘤成像性能。
参考文献
liu y, lu x, zhou w, et al. molecular engineering of a commercially available nir-ii fluorescent cyanine dye for improved tumor targeting and imaging [j]. new journal of chemistry, 2023.
⭐️ ⭐️ ⭐️
近红外二区小动物活体荧光成像系统 - mars
nir-ii in vivo imaging system
高灵敏度 -采用princeton instruments深制冷相机，活体穿透深度高于15mm
高分辨率 -定制高分辨大光圈红外镜头，空间分辨率优于3um
荧光寿命 -分辨率优于5us
高速采集 -速度优于1000fps（帧每秒）
多模态系统 -可扩展x射线辐照、荧光寿命、一区荧光成像、原位成像光谱，ct等
显微镜 -近红外二区高分辨显微系统，兼容成像型光谱仪
⭐️ ⭐️ ⭐️
恒光智影
上海恒光智影医疗科技有限公司，被评为上海市“科技创新行动计划”科学仪器领域立项单位。
恒光智影，致力于为生物医学、临床前和临床应用等相关领域的研究提供*的、一体化的成像解决方案。
与基于可见光/近红外一区的传统荧光成像技术相比，我们的技术侧重于近红外二区范围并整合ct, x-ray，超声，光声成像技术。
可为肿瘤药理、神经药理、心血管药理、大分子药代动力学等一系列学科的科研人员提供清晰的成像效果，为用户提供前沿的生物医药与科学仪器服务。
5厘米阻火模块的使用年限多少
回收二手袋式过滤器、板框过滤机
什么是防火防盗金库门
那么橡塑海绵管的优点和性能有哪些呢？
简单介绍一下变速转子泵的维护注意事项
利用分子工程改进市售NIR-II荧光菁染料的肿瘤靶向和成像
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德国巴鲁夫BALLUFF电感式传感器温度分类
过氧化氢消毒器，过氧化氢空间消毒器配置升级
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食品安全标准 食品添加剂 * - 羧基的测定
关于注塑模具的注塑过程
带计算机控制系统的,醇基燃料热值化验仪长什么样
多轴钻床的应用及推广
加热搅拌罐的设备组成和概述
水平垂直燃烧测试仪的施加火焰时间采用自动控制
了解散装水泥伸缩袋的爆炸危险
分析芦丁等黄酮类化合物的实验方法
vickers方向控制阀的实用价值在什么地方
本研究通过将精氨酰甘氨酰天冬氨酸（rgd）偶联到市售菁染料ir806上而合成新型菁染料（ir806-rgd），使其具有更长的发射波长、更高的nir-ii荧光强度和更好的肿瘤靶向能力，并将其用于nir-ii荧光和光声（pa）成像。
图1. ir806-rgd的（a）合成和性能对比及（b）肿瘤nir-ii荧光和pa成像示意图
首先将市售的ir806与巯基丙酸反应，用硫醇取代ir806的氯，将羧基修饰到ir806上。然后，将得到的ir806-cooh与n-（2-氨基乙基）马来酰亚胺通过酰胺化反应偶联，得到具有马来酰亚胺部分修饰的ir806-mal。最后，使用亚砜点击反应将crgd与ir806-mal连接，得到ir806-rgd。
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图3. ir806-rgd的细胞摄取和细胞相容性
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图4. ir806-rgd的组织穿透能力
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图5. ir806-rgd体内肿瘤nir-ⅱ荧光成像
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图6. ir806-rgd体内pa成像
总之，本研究以市售的菁染料ir806合成了一种rgd共轭菁染料ir806-rgd，它可以良好地用于肿瘤的nir-ii荧光和pa成像。本研究为同时提高菁染料的nir-ii荧光强度和肿瘤靶向能力提供了一种有效的方法。通过使用类似的程序，可以对其他市售的菁染料进行改性，以获得更好的nir-ii荧光肿瘤成像性能。
参考文献
liu y, lu x, zhou w, et al. molecular engineering of a commercially available nir-ii fluorescent cyanine dye for improved tumor targeting and imaging [j]. new journal of chemistry, 2023.
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