ziņas

Pamatojoties uz aza-BODIPY skeletu, NIR1001 ietver elektronus ziedojošas grupas (piemēram, 4-N,N-difenilaminofenilu) 2,6 pozīcijās, veidojot simetrisku D-π-D struktūru1. Šī konstrukcija sašaurina HOMO-LUMO spraugu, pārbīdot absorbcijas maksimumu virs 1000 nm un uzlabojot intramolekulāro lādiņa pārnesi (ICT). THF vidē NIR1001 uzrāda maksimālo divu fotonu absorbcijas (TPA) šķērsgriezumu 37 GM, kas ir divkāršs uzlabojums salīdzinājumā ar tradicionālajiem BODIPY atvasinājumiem. Tā ierosinātā stāvokļa dzīves ilgums 1,2 ps nodrošina efektīvas neradiatīvas pārejas, padarot to piemērotu fotodinamiskajai terapijai (PDT).

DFT aprēķini atklāj, ka NIR1001 lādiņa pārneses mehānisms rodas no π-elektronu delokalizācijas starp donora un akceptora fragmentiem. Metoksi modifikācija vēl vairāk uzlabo NIR absorbciju fototerapeitiskajā logā (650–900 nm), uzlabojot jutību1. Salīdzinot ar Fudanas Universitātes AF krāsvielām, NIR1001 saglabā mazu molekulmasu (<500 Da) ar 40% augstāku fotostabilitāti. Karboksilēšanas modifikācija uzlabo šķīdību ūdenī (cLogD=1,2), samazinot nespecifisko adsorbciju bioloģiskajās sistēmās.

3. Biomedicīnas pielietojumi
Bioattēlveidošanā hCG konjugētā zonde hCG-NIR1001 panāk olnīcu folikulu un mikrometastāžu augstas izšķirtspējas attēlveidošanu 808 nm ierosmes laikā. Ar 3 cm iekļūšanas dziļumu NIR-II vidē tā trīs reizes pārspēj NIR-I zondes, vienlaikus samazinot fona fluorescenci par 60%. Peles nieru bojājumu modelī NIR1001 uzrāda 85% nieru specifisko uzsūkšanos, atklājot bojājumus sešas reizes ātrāk nekā makromolekulārās kontroles grupas.
PDT vajadzībām NIR1001 ģenerē reaktīvās skābekļa sugas (ROS) ar 0,85 μmol/J koncentrāciju 1064 nm lāzera apstarojuma ietekmē, efektīvi izraisot audzēja šūnu apoptozi. Liposomās iekapsulētas NIR1001 nanodaļiņas (NP) audzējos uzkrājas 7,2 reizes vairāk nekā brīvā krāsviela, samazinot blakusefektus.
4. Rūpnieciskais un vides monitorings
Rūpnieciskos pielietojumos NIR1001 ir integrēts Juhang Technology SupNIR-1000 analizatorā augļu šķirošanai, gaļas kvalitātes novērtēšanai un tabakas pārstrādei. Darbojoties 900–1700 nm diapazonā, tas vienlaikus mēra cukura saturu, mitrumu un pesticīdu atliekas 30 sekunžu laikā ar ±(50 ppm + 5% nolasījuma) precizitāti. Automobiļu CO2 sensoros (ACDS-1001) NIR1001 nodrošina uzraudzību reāllaikā ar T90≤25 s reakcijas laiku un 15 gadu kalpošanas laiku.
Vides noteikšanai NIR1001 funkcionalizētās zondes nosaka smagos metālus ūdenī. pH diapazonā no 6,5 līdz 8,0 fluorescences intensitāte lineāri korelē ar Hg²⁺ koncentrāciju (0,1–10 μM) ar noteikšanas robežu 0,05 μM, pārspējot kolorimetriskās metodes par divām lieluma kārtām.
5. Tehnoloģiskās inovācijas un komercializācija
Qingdao Topwell materiāliizmanto nepārtrauktu sintēzi, lai ražotu NIR1001 ar 99,5 % tīrību un 50 kg/partijas ietilpību. Izmantojot mikrokanālu reaktorus, Knoevenagela kondensācijas laiks tiek samazināts no 12 stundām līdz 30 minūtēm, samazinot enerģijas patēriņu par 60 %. Ar ISO 13485 sertificētā NIR1001 sērija dominē biomedicīnas tirgū.