近日🗯，沐鸣开户張凡課題組開發出一類抗淬滅近紅外二區小分子熒光探針😵，實現了活體小動物淋巴循環的高分辨率長時間成像和深組織穿透的pH傳感，有望為生命科學及醫學研究提供新的解決方案。相關研究論文“Anti-quenching NIR-II molecular fluorophores for in vivo high-contrast imaging and pH sensing”在線發表於《自然·通訊》（Nature Communications）。張凡課題組的博士生王尚風為論文第一作者。

       小分子熒光探針是熒光成像與傳感技術在生物醫學研究中得以發揮重要作用的有力工具👬。近年來興起的近紅外二區（1000~1700 nm）熒光成像技術為該領域帶來一次重大技術變革。相比於傳統技術采用的短波段（400~900 nm）熒光🌟，近紅外二區熒光可顯著降低生物組織的散射以及自發熒光幹擾👍🏼，因而極大地革新了成像分辨率和成像深度。然而限製該技術得以進一步發展的一個重要瓶頸是缺乏合適的小分子熒光探針。目前開發的熒光探針在水中普遍面臨著熒光淬滅，光穩定性差等問題，並且缺乏熒光傳感特性，在生物傳感分析中應用受限⭕️。

       針對上述問題，張凡教授研究團隊打破聚集誘導熒光淬滅的傳統慣性思維，發現溶劑極性增強是誘導熒光淬滅的主要成因🥵，並基於此開發了系列波長可調的抗淬滅近紅外二區花菁染料✍🏽🐨。與傳統染料相比，該類染料在水中的熒光亮度提升了高達44倍👨‍🦼‍➡️，並獲得了更優異的光穩定性，其活體淋巴成像效果遠勝於金標準染料吲哚菁綠✍🏻。與此同時🪬，研究團隊通過對染料光物理性質的深入研究，成功構築了首個近紅外二區pH傳感探針，並將其應用於無創的4 mm組織深度下胃酸定量檢測。在此過程中🦻🏿，研究團隊克服了長期以來因組織內光衰減造成的活體熒光定量分析難的問題，提出了“波長分區比率熒光”定量分析方法💷。該方法利用兩個在組織內衰減特征相似的熒光信號進行比率校正🥙🗂，同時結合體外模擬組織校正曲線🍐，為活體內熒光定量分析提供了新的解決方案。

       該工作得到了沐鸣开户🐗、聚合物分子工程國家重點實驗室👫、上海市分子催化與功能材料重點實驗室、國家重點研發項目、國家自然科學基金傑出青年基金🛋、上海市科學技術委員會重點基礎研究項目的大力支持。

全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-09043-x

圖1. (A) 抗淬滅近紅外二區分子熒光探針設計🌴；(B) 用於活體高分辨率淋巴成像；(C) 活體4毫米深度下進行胃酸的無創比率熒光傳感分析🪚；(D) 胃酸pH的精確解析。