本文要點：本文作者以二噻吩乙烯為電子供體,，苯并雙噻二唑為電子受體，合成了一個新的D-A-D型熒光染料BBTD-BET。該染料在近紅外一區(qū)（NIR-I）和近紅外二區(qū)（NIR-II）光譜范圍內(nèi)均具有吸收和發(fā)射,。然后作者使用PEG修飾的BBTD-BET-PEG作為活體成像探針,，發(fā)現(xiàn)其可以實現(xiàn)高分辨率以及信噪比的 NIR-II熒光/光聲的雙模態(tài)成像。與此同時,，該探針有優(yōu)異的光熱治療效果,，通過治療，小鼠體內(nèi)的腫瘤可被去除,。這項工作Di一次以二噻吩乙烯作為D-A-D型熒光團構(gòu)建的給體,，合成的染料在腫瘤治療中非常有前景。

圖1 BBTD-BET和BBTD-BET-PEG的合成路線圖和光學(xué)性質(zhì)

二噻吩乙烯是一種*的光致變色分子,，兩個噻吩環(huán)為其提供了強大的電子供體能力,，因此二噻吩乙烯可以成為構(gòu)建NIR-II熒光團的合適供體。BBTD-BET和BBTD-BET-PEG的合成路線如圖1所示,。BBTD-BTE在甲苯中的吸收位于788 nm,，發(fā)射范圍為850-1400 nm，峰值為976 nm（圖1a）,。BBTD-BTE在甲苯中的熒光量子產(chǎn)率約為1.369%（圖1b）,。而水溶性修飾的BBTD-BTE-PEG在水中的吸收峰和發(fā)射峰分別位于780和1094 nm（圖1c）。作者還測量了BBTD-BTE-PEG在不同介質(zhì)中的光穩(wěn)定性,，分別將樣品用808nm激光連續(xù)照射1h,，功率密度為200 mW/cm2。未觀察到其熒光強度的顯著變化,，表明其良好的光穩(wěn)定性（圖1d）,。

圖2 BBTD-BET-PEG的熒光成像結(jié)果

隨后作者進(jìn)行了腫瘤小鼠的NIR-II熒光成像。將BBTD-BTE-PEG(6 mg/mL, 200 μL)尾靜脈注射進(jìn)入H22荷瘤小鼠,，可以發(fā)現(xiàn)熒光信號主要富集在肝臟以及腫瘤部位（圖2a）,。將該小鼠殺死后，染料的生物分布結(jié)果與成像結(jié)果相吻合（圖2b）,，也即肝臟,、脾臟和腫瘤均表現(xiàn)出較強的熒光信號，其強度依次為肝臟>腫瘤>脾臟（圖2c）,。這些結(jié)果表明,，BBTD-BTE-PEG作為造影劑在NIR-II熒光成像和腫瘤檢測中具有巨大的應(yīng)用潛力。

圖3 BBTD-BET-PEG的光聲成像結(jié)果

光聲成像（PA）是另一種有用的生物成像技術(shù),，具有高成像深度和高分辨率的優(yōu)點BBTD-BTE-PEG在近紅外窗口的強吸收使該熒光團有成為光聲造影劑的潛力,。正如預(yù)期的那樣，BBTD-BTE-PEG的PA光譜與其吸收光譜匹配良好,，在680-850 nm的范圍內(nèi)顯示出強烈的PA信號,，峰值約為780 nm（圖3a）,。作者隨即將BBTD-BTE-PEG經(jīng)尾靜脈注射到H22荷瘤小鼠體內(nèi)后，觀察其PA成像性能,。成像結(jié)果如圖3c所示,，其中腫瘤的PA信號強度在60 h時達(dá)到MAX值（圖3b），這與圖2所示的熒光成像結(jié)果一致,，表明BBTD-BTE-PEG可以用作NIR-II/PA雙模探針,，以提高疾病診斷中的檢測深度和準(zhǔn)確性。

圖4 BBTD-BET-PEG的光熱治療效果

鑒于BBTD-BTE-PEG具有良好的PA成像性能,，作者進(jìn)一步評估了其光熱治療效果,。在尾靜脈向H22荷瘤小鼠注射PBS和BBTD-BTE-PEG后的第二天，用808 nm激光照射小鼠10分鐘,?？梢杂^察到，在激光照射下,，經(jīng)BBTD-BTE-PEG治療的腫瘤的溫度迅速升高,，并達(dá)到56℃的平臺，而在相同條件下,，PBS治療的腫瘤溫度僅略微上升至39℃（圖4b）,。可以觀察到,，只有BBTD-BTE-PEG在激光治療后對腫瘤顯示出顯著的抑制作用,，并且腫瘤最終被去除，而其他三組對腫瘤生長的抑制作用可以忽略不計（圖4c）,。同時,，在觀察期內(nèi)，使用BBTD-BTE-PEG,、PBS+808 nm激光和BBTD-BTE-PEG+808 nm激光治療的小鼠的體重與使用PBS治療的小鼠的體重相當(dāng)（圖4d）,，表明這些治療均未產(chǎn)生顯著的副作用。這些結(jié)果均表明BBTD-BTE-PEG在小鼠層面有很好的光熱治療效果,。

參考文獻(xiàn)

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近紅外二區(qū)小動物活體熒光成像系統(tǒng) - MARS 

NIR-II in vivo imaging system 

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高分辨率 - 定制高分辨大光圈紅外鏡頭，空間分辨率優(yōu)于3um

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          與基于可見光波長的傳統(tǒng)成像技術(shù)相比，我們的技術(shù)側(cè)重于X射線,、紫外,、紅外、短波紅外,、太赫茲范圍,，可為腫瘤學(xué)、神經(jīng)學(xué),、心血管,、藥代動力學(xué)等一系列學(xué)科的科研人員提供清晰的成像效果，助力科技研發(fā),。

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