NIR-IIb(1500-1700?nm)生物窗口凭借组织散射更低、穿透深度更深、自觉荧光布景幽微的优势,是活体无创成像的梦想波段。但镧系稀土纳米晶探针持久存在两大痛点:敏化染料荟萃淬灭(ACQ)、溶剂诱导淬灭,造成发光量子产率偏低;同时,若何把成像示踪和核酸药物递送结合,实现医治过程的原位可视化监测,一向是骨危险建复领域的难题。
近期,同济大学从属口腔医学院康非吾教授团队、上?萍即笱е煨铱∽暄性蓖哦咏岷4688美高梅量子Qumi团队通过共沉淀辅助敏化剂组装战术,将镧系纳米资料的NIR-IIb相对量子产率提升至5.94%,同时作为siRNA递送载体,实现幼鼠骨缺损模型中监测核酸药物递送与胞内开释。
01 资料创新:
共沉淀CaP壳层,破解染料敏化淬灭难题
NIR-IIb覆盖1500–1700 nm波段,较低的组织散射有利于深部成像。但镧系纳米资料吸光能力有限,表表缺点和周围分子振动还会亏损引发能量。引入有机染料虽可加强吸光,染料荟萃及溶剂诱导猝灭又会限度发光效能。
团队将IR-806染料与磷酸钙共同沉淀,在含铥纳米晶表表形成复合壳层,构建CaP-Assembly。这层结构削减纳米晶的非辐射能量损失,同时抑造染料荟萃与溶剂诱导猝灭。
在808 nm引发下,其NIR-IIb相对量子产率达到5.94%,对照TmNP为0.27%,仅组装IR-806的TmNP@IR-806为2.10%。1630 nm发光寿命由TmNP的0.70 ms耽搁至1.15 ms,为能量损失受到抑造提供了尝试凭据。

图1:CaP-Assembly中共沉淀辅助敏化实现NIR-IIb发光加强
02 职能升级:成像示踪 + RNAi 药物递送二合一
CaP壳层不止是发光探针,同时是核酸药物载体:
奇妙的比率成像设计:
钻研团队利用两种引发前提下的发光比值,监测载体降解与开释过程。在幼鼠胫骨缺损模型中,资料在注射后约3幼时急剧堆集于骨髓区域,随后比值信号降落。结合细胞尝试和骨组织评价,负载siRNA的系统阐发出抑造破骨细胞分化、推进骨建复的作用

图 2:活体NIR?IIb窗口下CaP?Assembly:HIF?1αsiRNA生物成像
03 Qumi系列:面向NIR?IIb/IIc 前沿生物资料的探测底座
这是Qumi系列设备产出的第一篇顶刊合作论文。镧系稀土纳米晶、量子点等新型长波荧光探针,发光往往处于1500-2000?nm区间,发光强度弱、寿命多处于百微秒毫秒量级,对探测系统提出严苛要求。传统InGaAs、PMT很难同时满足以上全数前提。Qumi系列依附自研超导单光子探测技术,能够对表提供:
4688美高梅上海Qumi Demo尝试室已经对表盛开,不论是稀土纳米晶、量子点、新型长波有机染料,都能够来上机实测、规划预研,利用量子极限探测能力赋能资料与性命科学交叉钻研。
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图3:蕴含皮质骨与骨髓的胫骨切片显微 NIR?IIb 发光成像
原文链接:
https://doi.org/10.1002/adfm.77355
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安身SNSPD底层主题探测能力,公司推出Qumi系列显微成像与光谱探测平台,将顶尖单光子级探测能力拓展至生物成像、化学发光、资料表征、天文观测、激光测距等跨学科场景,面向科研与工业用户,提供从主题探测器到整机平台的一体化齐全解决规划。
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