naujienos

Remiantis aza-BODIPY skeletu, NIR1001 2,6 pozicijose įjungia elektronus donorines grupes (pvz., 4-N,N-difenilaminofenilą), sudarydamas simetrišką D-π-D struktūrą1. Ši konstrukcija susiaurina HOMO-LUMO tarpą, perkeldama absorbcijos smailę už 1000 nm ribų ir pagerindama molekulinį krūvio perdavimą (ICT). THF aplinkoje NIR1001 pasižymi maksimaliu dviejų fotonų absorbcijos (TPA) skerspjūviu, lygiu 37 GM, tai yra dvigubai daugiau, palyginti su tradiciniais BODIPY dariniais. Jo sužadintos būsenos gyvavimo trukmė, lygi 1,2 ps, leidžia efektyviai atlikti nespinduliuojančius perėjimus, todėl jis tinka fotodinaminei terapijai (PDT).

DFT skaičiavimai rodo, kad NIR1001 krūvio pernašos mechanizmas kyla dėl π-elektronų delokalizacijos tarp donorinių ir akceptorinių fragmentų. Metoksi modifikacija dar labiau pagerina artimojo infraraudonųjų spindulių absorbciją fototerapiniame lange (650–900 nm), pagerindama jautrumą1. Palyginti su Fudano universiteto AF dažais, NIR1001 išlaiko mažą molekulinę masę (<500 Da) ir 40 % didesnį fotostabilumą. Karboksilinimo modifikacija pagerina tirpumą vandenyje (cLogD = 1,2), sumažindama nespecifinę adsorbciją biologinėse sistemose.

3. Biomedicinos taikymas
Biologinio vaizdinimo srityje hCG konjuguotas zondas hCG-NIR1001 leidžia gauti didelės skiriamosios gebos kiaušidžių folikulų ir mikrometastazių vaizdus, esant 808 nm sužadinimui. Esant 3 cm prasiskverbimo gyliui NIR-II aplinkoje, jis tris kartus pranoksta NIR-I zondus, tuo pačiu 60 % sumažindamas foninę fluorescenciją. Pelės inkstų pažeidimo modelyje NIR1001 pasižymi 85 % specifiniu inkstų įsisavinimu, aptikdamas pažeidimą šešis kartus greičiau nei makromolekulinės kontrolinės grupės.
PDT atveju NIR1001, veikiant 1064 nm lazerio spinduliuotei, generuoja 0,85 μmol/J reaktyviąsias deguonies formas (ROS), efektyviai sukeldamas naviko ląstelių apoptozę. Liposomose įkapsuliuotos NIR1001 nanodalelės (NP) navikuose kaupiasi 7,2 karto daugiau nei laisvieji dažikliai, todėl sumažėja šalutinis poveikis.
4. Pramoninis ir aplinkos monitoringas
Pramoninėse reikmėse NIR1001 yra integruotas į „Juhang Technology“ „SupNIR-1000“ analizatorių, skirtą vaisių rūšiavimui, mėsos kokybės vertinimui ir tabako perdirbimui. Veikdamas 900–1700 nm diapazone, jis vienu metu per 30 sekundžių išmatuoja cukraus kiekį, drėgmę ir pesticidų likučius ±(50 ppm + 5 % rodmens) tikslumu. Automobilių CO2 jutikliuose (ACDS-1001) NIR1001 leidžia stebėti realiuoju laiku, kai atsako laikas yra T90≤25 s, o tarnavimo laikas – 15 metų.
Aplinkos aptikimui NIR1001 funkcionalizuoti zondai aptinka sunkiuosius metalus vandenyje. Esant pH 6,5–8,0, fluorescencijos intensyvumas tiesiškai koreliuoja su Hg²⁺ koncentracija (0,1–10 μM), o aptikimo riba yra 0,05 μM, todėl kolorimetriniai metodai yra dviem dydžio eilėmis geresni.
5. Technologinės inovacijos ir komercializavimas
Čingdao Topwell medžiagosnaudoja nepertraukiamą sintezę, kad pagamintų 99,5 % grynumo NIR1001, kurio našumas yra 50 kg/partijos. Naudojant mikrokanalinius reaktorius, Knoevenagelio kondensacijos laikas sutrumpinamas nuo 12 valandų iki 30 minučių, o energijos suvartojimas sumažinamas 60 %. Pagal ISO 13485 sertifikuota NIR1001 serija dominuoja biomedicinos rinkoje.