novice

Na osnovi aza-BODIPY ogrodja NIR1001 vključuje elektron-donorske skupine (npr. 4-N,N-difenilaminofenil) na položajih 2,6, kar tvori simetrično D-π-D strukturo1. Ta zasnova zoži vrzel HOMO-LUMO, premakne absorpcijski vrh preko 1000 nm in izboljša intramolekularni prenos naboja (ICT). V THF ima NIR1001 največji presek dvofotonske absorpcije (TPA) 37 GM, kar je dvakratno izboljšanje v primerjavi s tradicionalnimi derivati BODIPY. Njegova življenjska doba vzbujenega stanja 1,2 ps omogoča učinkovite neradiativne prehode, zaradi česar je primeren za fotodinamično terapijo (PDT).

Izračuni DFT kažejo, da mehanizem prenosa naboja NIR1001 izhaja iz delokalizacije π-elektronov med donorskim in akceptorskim delom. Metoksi modifikacija dodatno poveča absorpcijo NIR v fototerapevtskem oknu (650–900 nm) in izboljša občutljivost1. V primerjavi z barvili AF Univerze Fudan NIR1001 ohranja majhno molekulsko maso (<500 Da) s 40 % večjo fotostabilnostjo. Karboksilacijska modifikacija izboljša topnost v vodi (cLogD=1,2) in zmanjša nespecifično adsorpcijo v bioloških sistemih.

3. Biomedicinske aplikacije
Pri biološkem slikanju s hCG-konjugirano sondo hCG-NIR1001 doseže visokoločljivostno slikanje jajčnih foliklov in mikrometastaz pri vzbujanju pri 808 nm. Z globino prodiranja 3 cm v NIR-II trikrat prekaša sonde NIR-I, hkrati pa zmanjša fluorescenco ozadja za 60 %. V mišjem modelu ledvične poškodbe NIR1001 kaže 85 % specifično absorpcijo v ledvicah, kar poškodbo zazna šestkrat hitreje kot makromolekularne kontrole.
Pri fotodinamični terapiji (PDT) NIR1001 pod laserskim obsevanjem z valovno dolžino 1064 nm ustvari reaktivne kisikove spojine (ROS) s koncentracijo 0,85 μmol/J, kar učinkovito inducira apoptozo tumorskih celic. V liposome enkapsulirane nanodelce (NP) NIR1001 se v tumorjih kopičijo 7,2-krat več kot prosto barvilo, kar zmanjšuje učinke zunaj tarče.
4. Industrijski in okoljski monitoring
V industrijskih aplikacijah je NIR1001 integriran v analizator SupNIR-1000 podjetja Juhang Technology za sortiranje sadja, ocenjevanje kakovosti mesa in predelavo tobaka. Deluje v območju 900–1700 nm in hkrati meri vsebnost sladkorja, vlago in ostanke pesticidov v 30 sekundah z natančnostjo ±(50 ppm + 5 % odčitka). V avtomobilskih senzorjih CO2 (ACDS-1001) NIR1001 omogoča spremljanje v realnem času z odzivnim časom T90 ≤ 25 s in 15-letno življenjsko dobo.
Za zaznavanje v okolju sonde s funkcionalizacijo NIR1001 zaznavajo težke kovine v vodi. Pri pH 6,5–8,0 intenzivnost fluorescence linearno korelira s koncentracijo Hg²⁺ (0,1–10 μM) z mejo zaznavanja 0,05 μM, kar za dva velikostna reda prekaša kolorimetrične metode.
5. Tehnološke inovacije in komercializacija
Materiali Qingdao TopwellUporablja neprekinjeno sintezo za proizvodnjo NIR1001 s čistostjo 99,5 % in zmogljivostjo 50 kg/šaržo. Z uporabo mikrokanalnih reaktorjev se čas Knoevenagelove kondenzacije skrajša z 12 ur na 30 minut, kar zmanjša porabo energije za 60 %. Serija NIR1001 s certifikatom ISO 13485 prevladuje na biomedicinskem trgu.