近紅外光(700-900 nm)發(fā)射的熒光探針因具有較低的光學(xué)損傷、較深的組織穿透深度和較小的生物組織自熒光影響等優(yōu)勢,在癌癥診療領(lǐng)域顯示了重要的應(yīng)用潛力。雙光子熒光顯微(TPFM)成像技術(shù)是實(shí)現(xiàn)深組織成像的有效方法,同時,由于雙光子熒光的非線性激發(fā)模式(只有光束聚焦處的粒子才會被激發(fā),而激發(fā)光之外的生物樣品不會被激發(fā)),在很大程度上降低了熒光探針的光漂白作用,提高了成像的空間分辨率。
基于此,吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院超分子結(jié)構(gòu)與材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室田文晶教授課題組與浙江大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院現(xiàn)代光學(xué)儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室錢駿教授課題組合作,利用兩親性聚合物PSMA對紅光聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)分子TB和近紅外熒光染料NIR775進(jìn)行共包覆,制備了近紅外發(fā)射的熒光共振能量轉(zhuǎn)移納米粒子PSMA@TB/NIR775 (圖1, 圖2)。該納米粒子具有較強(qiáng)的近紅外(780 nm)窄發(fā)射熒光(圖3),較好的雙光子吸收性質(zhì),以及很好的單分散性、穩(wěn)定性和較低的細(xì)胞毒性(圖4)。
圖1. PSMA@TB/NIR775納米粒子制備示意圖
圖2. PSMA@TB/NIR775納米粒子透射電鏡形貌圖
圖3. PSMA@TB/NIR775納米粒子(TB:PSMA, 1:10)的熒光發(fā)射光譜
圖4. HepG2細(xì)胞在不同PSMA@TB/NIR775納米粒子濃度下培養(yǎng)24 h的細(xì)胞活性圖
在1040 nm飛秒激光的激發(fā)下,得到了TB分子680 nm的發(fā)射峰以及通過熒光共振能量轉(zhuǎn)移被激發(fā)的NIR775的780 nm的發(fā)射峰(圖5)。將PSMA@TB/NIR775納米粒子用于小鼠腦血管的雙光子成像,得到了較好的近紅外成像效果,成像深度為150 μm (圖6)。
圖5. PSMA@TB/NIR775納米粒子(5%, 8%)雙光子熒光光譜(激發(fā)光1040 nm飛秒激光器)
圖6. PSMA@TB/NIR775納米粒子用于小鼠腦血管雙光子熒光成像照片
劉雷靜副教授是該論文的第一作者,劉雯博士研究生為共同第一作者,錢駿教授和田文晶教授為通訊作者。該項(xiàng)工作得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(基金號21835001, 51773080, 21674041, 51573068, 21221063),吉林省長白山學(xué)者項(xiàng)目,吉林省科技廳項(xiàng)目(項(xiàng)目號20160101305JC),以及吉林大學(xué)培英計劃項(xiàng)目的資助。
該工作即將發(fā)表于Chinese Journal of Polymer Science 2019年第4期 "AIE Polymer"專輯。
論文鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s10118-019-2206-3
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