nieuws

Gebaseerd op het aza-BODIPY-skelet, bevat NIR1001 elektronendonerende groepen (bijv. 4-N,N-difenylaminofenyl) op de 2,6-posities, waardoor een symmetrische D-π-D-structuur ontstaat1. Dit ontwerp verkleint de HOMO-LUMO-kloof, waardoor de absorptiepiek boven de 1000 nm verschuift en de intramoleculaire ladingsoverdracht (ICT) wordt verbeterd. In THF vertoont NIR1001 een maximale twee-fotonabsorptie (TPA)-doorsnede van 37 GM, een tweevoudige verbetering ten opzichte van traditionele BODIPY-derivaten. De levensduur van 1,2 ps in aangeslagen toestand maakt efficiënte niet-stralingsvrije overgangen mogelijk, waardoor het geschikt is voor fotodynamische therapie (PDT).

DFT-berekeningen laten zien dat het ladingsoverdrachtsmechanisme van NIR1001 voortkomt uit delokalisatie van π-elektronen tussen donor- en acceptorgroepen. Methoxymodificatie verbetert de NIR-absorptie in het fototherapeutische venster (650-900 nm) verder, wat de gevoeligheid verbetert1. Vergeleken met de AF-kleurstoffen van Fudan University behoudt NIR1001 een laag molecuulgewicht (<500 Da) met een 40% hogere fotostabiliteit. Carboxyleringsmodificatie verbetert de wateroplosbaarheid (cLogD=1,2), waardoor niet-specifieke adsorptie in biologische systemen wordt verminderd.

3. Biomedische toepassingen
Bij bioimaging bereikt de hCG-geconjugeerde probe hCG-NIR1001 hoge-resolutiebeelden van ovariële follikels en micrometastasen onder 808 nm-excitatie. Met een penetratiediepte van 3 cm in NIR-II presteert hij drie keer beter dan NIR-I-probes, terwijl de achtergrondfluorescentie met 60% wordt verminderd. In een muizenmodel met nierschade vertoont NIR1001 een nierspecifieke opname van 85%, waardoor schade zes keer sneller wordt gedetecteerd dan macromoleculaire controles.
Voor PDT genereert NIR1001 reactieve zuurstofsoorten (ROS) met 0,85 μmol/J onder 1064 nm laserbestraling, wat effectief apoptose van tumorcellen induceert. In liposomen ingekapselde NIR1001-nanodeeltjes (NP's) accumuleren 7,2 keer meer in tumoren dan vrije kleurstof, waardoor off-target-effecten tot een minimum worden beperkt.
4. Industriële en milieumonitoring
In industriële toepassingen wordt de NIR1001 geïntegreerd in de SupNIR-1000-analysator van Juhang Technology voor het sorteren van fruit, het beoordelen van de vleeskwaliteit en de verwerking van tabak. De NIR1001 werkt in het bereik van 900-1700 nm en meet gelijktijdig het suikergehalte, vochtgehalte en pesticideresiduen binnen 30 seconden met een nauwkeurigheid van ±50 ppm + 5%. In CO2-sensoren voor auto's (ACDS-1001) maakt de NIR1001 realtime monitoring mogelijk met een responstijd van T90 ≤ 25 seconden en een levensduur van 15 jaar.
Voor omgevingsdetectie detecteren NIR1001-gefunctionaliseerde probes zware metalen in water. Bij pH 6,5-8,0 correleert de fluorescentie-intensiteit lineair met de Hg²⁺-concentratie (0,1-10 μM) met een detectielimiet van 0,05 μM, wat colorimetrische methoden met twee ordes van grootte overtreft.
5. Technologische innovatie en commercialisering
Qingdao Topwell-materialenMaakt gebruik van continue synthese om NIR1001 te produceren met een zuiverheid van 99,5%, met een capaciteit van 50 kg/batch. Met behulp van microkanaalreactoren wordt de Knoevenagel-condensatietijd teruggebracht van 12 uur naar 30 minuten, wat het energieverbruik met 60% verlaagt. De ISO 13485-gecertificeerde NIR1001-serie domineert de biomedische markt.