Eine helle NIR-II-Fluoreszenzsonde für die Gefäß- und Tumorbildgebung

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt eine detaillierte Echtzeit-NIR-II-Fluoreszenz-Bildgebungsoperation einer Maus unter Verwendung eines NIR-II-optischen Bildgebungsgeräts.

Zusammenfassung

Als aufstrebende Bildgebungstechnologie hat die Nahinfrarot-II-FLUORESZENZBILDGEBUNG (NIR-II, 1000-1700 nm) aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit, ihrer tiefen Gewebedurchdringung und ihrer überlegenen Bildgebung mit räumlicher und zeitlicher Auflösung ein erhebliches Potenzial im biomedizinischen Bereich. Die Methode zur Erleichterung der Implementierung der NIR-II-Fluoreszenzbildgebung für einige dringend benötigte Bereiche wie Medizin und Pharmazie hat jedoch relevante Forscher verwirrt. Dieses Protokoll beschreibt detailliert den Aufbau und die Bioimaging-Anwendungen einer molekularen NIR-II-Fluoreszenzsonde, HLY1, mit einem D-A-D-Skelett (Donor-Akzeptor-Donor). HLY1 zeigte gute optische Eigenschaften und Biokompatibilität. Darüber hinaus wurde die NIR-II-Gefäß- und Tumorbildgebung bei Mäusen mit einem NIR-II-Optik-Bildgebungsgerät durchgeführt. Es wurden hochauflösende NIR-II-Fluoreszenzbilder in Echtzeit aufgenommen, um die Erkennung von Tumoren und Gefäßerkrankungen zu steuern. Von der Sondenvorbereitung bis zur Datenerfassung wird die Bildqualität erheblich verbessert und die Authentizität der molekularen NIR-II-Sonden für die Datenaufzeichnung in der intravitalen Bildgebung sichergestellt.

Einleitung

Die Fluoreszenzbildgebung ist das am häufigsten verwendete molekulare Bildgebungswerkzeug in der Grundlagenforschung und wird auch häufig zur Steuerung der chirurgischen Tumorresektion in Kliniken^{eingesetzt 1}. Das wesentliche Prinzip der Fluoreszenzbildgebung besteht darin, eine Kamera zu verwenden, um die von einem Laser emittierte Fluoreszenz nach der Bestrahlung von Proben (Gewebe, Organe usw.) zu empfangen. ². Der Vorgang ist innerhalb weniger Millisekunden abgeschlossen³. Die Wellenlängen der Fluoreszenzbildgebung können in ultraviolette (200-400 nm), sichtbare Bereiche (400-700 nm), Nahinfra....

Protokoll

Tierversuche für NIR-II-Bildgebungsstudien wurden am Tierversuchszentrum der Universität Wuhan durchgeführt, das mit der International Association for Experimental Animal Care (AALAC) ausgezeichnet wurde. Alle Tierstudien wurden gemäß den Richtlinien der China Animal Welfare Commission für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren durchgeführt und vom Animal Care and Use Committee (IACUC) des Animal Experimental Center der Universität Wuhan genehmigt.

Für die vorliegende Studie wurden weibliche BALB/c-Nacktmäuse (~20 g) im Alter von 6 Wochen verwendet.

1. NIR-II-Bildgebungsvorbereitung

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Ergebnisse

Die Fluoreszenzintensität und Helligkeit von wasserabhängigen HLY1-Punkten wurde mit einem NIR-II-Bildgebungsgerät bestimmt. Die Fluoreszenzintensität von HLY1 in der 90% _fwTHF/_H2O-Mischungwar fünfmal so hoch wie in der THF-Lösung, was auf ein markantes AIE-Merkmal von HLY1 hindeutete (Abbildung 1B). Darüber hinaus emittierten HLY1-Punkte starke Fluoreszenzsignale unter einem 1.500-nm-LP-Filter, was zeigt, dass HLY1-Punkte für die NIR-IIb-Bildgebung ver.......

Diskussion

Die NIR-I-Fluoreszenzbildgebung kann bis zu einem gewissen Grad für die Tumor- und Gefäßbildgebung verwendet werden, führt jedoch aufgrund der begrenzten maximalen Emissionswellenlänge von NIR-I-Fluorophoren (<900 nm) zu einer schlechten Gewebepenetration und einem Tumorsignalhintergrundverhältnis^{von 33,34}. Eine schlechte und niedrige Bildgebungsauflösung kann zu einer Abweichung zwischen dem Ergebnis der bildgebenden Feedbackbehandlung und dem tatsächlic.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anhydrous pyridine	Perimed	110-86-1
Anhydrous sodium sulfate	China national medicines Co.,Ltd	SY006376
Black cardboard	Suzhou Yingrui Optical Technology Co., Ltd	AO00158
Column chromatography	Energy Chemical	E080498
Diphenylphosphine palladium dichloride	Sigma-Aldrich	B2161-1g
DSPE-PEG2000	Ponsure	PS-E1
Dulbecco's modified eagle medium	Gibco	8121587
EGTA	Biofroxx	EZ6789D115
Fetal bovine serum	Gibco	2166090RP
Isoflurane	GLPBIO	GC45487-1
K2CO3	Macklin	P816305-5g
N. N '- dimethylformamide	China national medicines Co.,Ltd	02-12-1968
NIR-II imaging instrument	Suzhou Yingrui Optical Technology Co., Ltd	16011109
N-sulfenanilide	Enerry chemical	1250030-5g
PdCl2(dppf)2CH2Cl2	TCI	B2064-1g
penicillin-streptomycin	Gibco	15140-122
Tetrahydrofuran	China national medicines Co.,Ltd	M005197
Tetratriphenylphosphine palladium	Immochem	1021232-5g
Tetratriphenylphosphine palladium	Sigma-Aldrich	1021232-5g
Tributyltin chloride	Immochem	QH004335
Trimethylchlorosilane	China national medicines Co.,Ltd	40060560