новини

Базований на скелеті aza-BODIPY, NIR1001 містить електронодонорні групи (наприклад, 4-N,N-дифеніламінофеніл) у 2,6-позиціях, утворюючи симетричну D-π-D структуру1. Така конструкція звужує щілину HOMO-LUMO, зміщуючи пік поглинання за межі 1000 нм та покращуючи внутрішньомолекулярний перенос заряду (ICT). У THF NIR1001 демонструє максимальний поперечний переріз двофотонного поглинання (TPA) 37 GM, що вдвічі краще, ніж у традиційних похідних BODIPY. Його час життя збудженого стану 1,2 пс забезпечує ефективні невипромінювальні переходи, що робить його придатним для фотодинамічної терапії (PDT).

Розрахунки DFT показують, що механізм переносу заряду NIR1001 виникає внаслідок делокалізації π-електронів між донорною та акцепторною частинами. Метоксі-модифікація додатково посилює поглинання NIR у фототерапевтичному вікні (650-900 нм), покращуючи чутливість1. Порівняно з барвниками AF Університету Фуданя, NIR1001 зберігає малу молекулярну масу (<500 Да) з на 40% вищою фотостабільністю. Карбоксилювання покращує розчинність у воді (cLogD=1,2), зменшуючи неспецифічну адсорбцію в біологічних системах.

3. Біомедичні застосування
У біовізуалізації зонд hCG-NIR1001, кон'югований з ХГЛ, забезпечує високу роздільну здатність візуалізації фолікулів яєчників та мікрометастазів під дією збудження 808 нм. З глибиною проникнення 3 см в NIR-II він втричі перевершує зонди NIR-I, одночасно зменшуючи фонову флуоресценцію на 60%. У моделі пошкодження нирок у мишей NIR1001 демонструє 85% специфічного поглинання нирками, виявляючи пошкодження в шість разів швидше, ніж макромолекулярні контролі.
Для фотодіалізаційної терапії (ФДТ) NIR1001 генерує активні форми кисню (АФК) з концентрацією 0,85 мкмоль/Дж під впливом лазерного опромінення 1064 нм, ефективно індукуючи апоптоз пухлинних клітин. Наночастинки (НЧ) NIR1001, інкапсульовані ліпосомами, накопичуються в пухлинах у 7,2 раза більше, ніж вільний барвник, мінімізуючи негативні ефекти.
4. Промисловий та екологічний моніторинг
У промисловому застосуванні NIR1001 інтегрований в аналізатор SupNIR-1000 компанії Juhang Technology для сортування фруктів, оцінки якості м'яса та переробки тютюну. Працюючи в діапазоні 900-1700 нм, він одночасно вимірює вміст цукру, вологу та залишки пестицидів протягом 30 секунд з точністю ±(50 ppm + 5% показань). В автомобільних датчиках CO2 (ACDS-1001) NIR1001 забезпечує моніторинг у режимі реального часу з часом відгуку T90 ≤ 25 с та терміном служби 15 років.
Для виявлення в навколишньому середовищі зонди з функціоналізацією NIR1001 виявляють важкі метали у воді. При pH 6,5-8,0 інтенсивність флуоресценції лінійно корелює з концентрацією Hg²⁺ (0,1-10 мкМ) з межею виявлення 0,05 мкМ, що на два порядки перевершує колориметричні методи.
5. Технологічні інновації та комерціалізація
Матеріали Циндао Topwellвикористовує безперервний синтез для отримання NIR1001 з чистотою 99,5% та продуктивністю 50 кг/партію. Завдяки мікроканальному реактору час конденсації Кневенагеля скорочується з 12 годин до 30 хвилин, що зменшує споживання енергії на 60%. Серія NIR1001, сертифікована за стандартом ISO 13485, домінує на біомедичному ринку.