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I ricercatori sviluppano coloranti NIR-II di nuova generazione per l’imaging biomedico

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Comunicazioni sulla natura (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31521-y” width=”800″ height=”530″>
Progettazione di una nuova generazione di coloranti DAD NIR-II mediante strategia ingegneristica accettore. a I precedenti coloranti DAD NIR-II utilizzavano BBT e PTQ come accettori di elettroni; b Strutture fluoroforo DAD NIR-II di questo lavoro basate sull’accettore TQT. Credito: Comunicazioni sulla natura (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31521-y

L’imaging a fluorescenza nel vicino infrarosso window-II (NIR-II, 1000-1700 nm) è recentemente emerso come il capofila nell’imaging molecolare e nella ricerca traslazionale.

I fluorofori organici di tipo donatore-accettore-donatore (DAD) generalmente mostrano una buona biocompatibilità e proprietà ottiche regolabili, che sono state ampiamente utilizzate nell’imaging biologico. Tuttavia, la maggior parte della ricerca si è concentrata sullo sviluppo della parte donatrice e molta meno attenzione è stata concentrata sulla parte accettore.

In uno studio pubblicato in Comunicazioni sulla naturai ricercatori guidati da Cheng Zhen e Chen Hao del Molecular Imaging Center of Shanghai Institute of Materia Medica (SIMM) dell’Accademia cinese delle scienze hanno riportato un nuovo colorante NIR-II solubile in acqua, FT-TQT, per versatili applicazioni di imaging biomedico, che si basa su un nuovo accettore di elettroni, 6,7-di(tiofen-2-il)-[1,2,5] tiadiazolo[3,4-g] chinossalina (TQT).

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Rispetto ai tradizionali accettori di elettroni, benzobistiadiazolo (BBT) e 6,7-difenil-[1,2,5] tiadiazolo[3,4-g]chinossalina (PTQ), TQT mostra una stabilità molto più elevata in condizioni alcaline rispetto al BBT e uno spostamento batocromico più lungo di 50 nm nello spettro di assorbimento rispetto al PTQ.

Inoltre, i coloranti DAD a base di TQT mostrano una stabilità estremamente elevata in specie reattive dell’ossigeno/specie di azoto (ROS/RNS), ioni metallici, biomolecole attive e varie condizioni alcaline.

Inoltre, il colorante DAD basato su TQT, FT-TQT, dimostra la capacità di imaging dei vasi cerebrali e tumorali in tempo reale. L’imaging a fluorescenza NIR-II consente il monitoraggio dinamico dell’interruzione vascolare del tumore dopo il trattamento con combretastatina A4 fosfato (CA4P).

Questo studio offre una promettente strategia di progettazione molecolare per sviluppare nuovi fluorofori NIR-II. Inoltre, fornisce uno strumento prezioso per monitorare e valutare il trattamento delle malattie vascolari.

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