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分子レベルおよび形態学的レベルでの構造変調を通じた近赤外IIbイメージングのためのAIEgensの設計
Design of AIEgens for near-infrared IIb imaging through structural modulation at molecular and morphological levels.
PMID: 32152288 PMCID: PMC7062876. DOI: 10.1038/s41467-020-15095-1.
抄録
近赤外IIb（NIR-IIb, 1500-1700nm）スペクトルにおける蛍光イメージングは、組織イメージングに大きな可能性を秘めている。無機の近赤外IIb蛍光プローブはこれまでほとんど報告されていませんでしたが、長波長を持つ効率的な材料が不足しているためか、有機の蛍光プローブの開発はほとんど行われていませんでした。ここでは、分子設計の考え方を提案し、分子内での電荷移動と凝集による発光を分子レベル、形態レベルで操作することで、純粋な有機NIR-IIb蛍光体を探索することを目指している。NIR-II領域で11.5%の量子収率で1600nmまで発光する有機蛍光色素を開発した。この有機色素を用いて、生きたマウスの血管や腸管の深部をNIR-IIb蛍光イメージングすることで、高い明瞭度と信号対背景比を実現した。本研究が、バイオイメージングのための純粋な有機NIR-IIb色素の開発につながることを期待しています。
Fluorescence imaging in near-infrared IIb (NIR-IIb, 1500-1700 nm) spectrum holds a great promise for tissue imaging. While few inorganic NIR-IIb fluorescent probes have been reported, their organic counterparts are still rarely developed, possibly due to the shortage of efficient materials with long emission wavelength. Herein, we propose a molecular design philosophy to explore pure organic NIR-IIb fluorophores by manipulation of the effects of twisted intramolecular charge transfer and aggregation-induced emission at the molecular and morphological levels. An organic fluorescent dye emitting up to 1600 nm with a quantum yield of 11.5% in the NIR-II region is developed. NIR-IIb fluorescence imaging of blood vessels and deeply-located intestinal tract of live mice based on organic dyes is achieved with high clarity and enhanced signal-to-background ratio. We hope this study will inspire further development on the evolution of pure organic NIR-IIb dyes for bio-imaging.