為解決上述問題，復(fù)旦大學(xué)張凡教授研究團隊構(gòu)建了一系列基于取代基調(diào)控策略的同色四(異氰基)-銠(I)配合物，其通過親金屬自組裝成寡聚物可以形成明亮和穩(wěn)定的NIR-II分子磷光材料。這些寡聚物具有極高的ISC效率(~98%)和增強的激子耦合長度，兩者協(xié)同導(dǎo)致了寡聚物較高的光致發(fā)光量子產(chǎn)率(PLQY, 0.15-0.98%)。4dσ*(銠)→5pσ(銠)/π*(異氰化物)的三重態(tài)過渡態(tài)導(dǎo)致了寡聚體較長的磷光壽命(7-8 μs)。結(jié)合胎牛血清(FBS)后，組裝蛋白復(fù)合物在生物環(huán)境中顯示出更高的PLQY(0.17-3.93%)和長期穩(wěn)定性。為了證明這一概念，研究人員進行了單巨噬細胞多路跟蹤和壽命成像，以證明這些高強度和長壽命的NIR-II分子發(fā)光材料在光學(xué)成像中的潛在優(yōu)勢。這項工作不僅為長波長分子磷光的產(chǎn)生提供了一個模型，而且為進一步提高NIR-II成像的對比度提供了一條有希望的途徑。

圖1.（a）對稱異氰基銠(I)配合物的分子結(jié)構(gòu)。（b）Rh-1A的低溫透射電鏡圖像（c) Rh- 1a納米結(jié)構(gòu)的HAADF掃描TEM圖像以及 x射線能譜元素圖。Rh-1A、Rh-2A和Rh-3A在水溶液(1% DMSO)中的吸收(d)和發(fā)射(e)光譜。（f）Rh-1A、Rh-2A和Rh-3A的發(fā)光衰減曲線，插圖為近紅外相機壽命成像的樣品圖片。Rh-1A、Rh-2A、Rh-3A分別為Rh-1、Rh-2、Rh-3在水溶液中的組合體。

圖2.（a）Rh-2A/ fbs標(biāo)記巨噬細胞的NIR-II發(fā)光成像。（b）Rh-2A/FBS(洋紅色)和磷脂包封β-NaErF4@NaYF4(綠色)在808 nm激發(fā)下的歸一化發(fā)射光譜。（c）細胞追蹤實驗簡化示意圖。（d）血管中Rh-2A/ fbs標(biāo)記巨噬細胞的雙色成像。（e）急性炎癥小鼠模型簡化示意圖。（f）尾靜脈注射Rh-2A/ fbs標(biāo)記的巨噬細胞后炎癥區(qū)巨噬細胞募集的多路成像。（g）LPS誘導(dǎo)的皮膚炎癥(LPS+，藍色)和健康區(qū)(Ctrl，黃色)成像區(qū)巨噬細胞數(shù)量對比。

圖3.（a）含有Rh-3A/FBS的毛細血管被模擬組織(1%脂肪乳劑)覆蓋前后的發(fā)光強度圖像和壽命圖像。（b）Rh-3A/FBS相對于脂肪乳劑浸泡深度的歸一化強度和壽命。（c，f） 熒光與壽命成像比較模型示意圖。（d，e，g）熒光與壽命成像比較結(jié)果。激發(fā):808 nm。比例尺:5mm。

Ben Shi#, Lu Zhang#, Kui Yan, Jiang Ming, Zihan Chen, Ying Chen, Haisheng He, HongxinZhang, Lixin Wang, Shangfeng Wang* and Fan Zhang*, Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202410118.

近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)（NIR-II-LT）

NIR-II fluorescence lifetime imaging system

本文利用NIR-II-LT完成了小鼠活體肝臟和胃的熒光壽命成像實驗。NIR-II-LT是一款長熒光壽命（微秒-毫秒）成像的近紅外二區(qū)系統(tǒng)，用于表征體內(nèi)或體外探針的熒光壽命信息。搭載深度制冷的InGaAs近紅外相機能夠滿足長時間曝光成像，尤其對于弱光能有很高的采集效率。自主開發(fā)的熒光壽命成像軟件功能一鍵操作，可方便的實現(xiàn)樣品信號采集、參數(shù)調(diào)節(jié)、熒光壽命擬合等一系列操作，獲得最終熒光壽命數(shù)據(jù)。成像視野2 cm×2 cm。除此之外，系統(tǒng)仍然具有寬場熒光成像功能，可利用軟件電動切換成像模式。系統(tǒng)配有三維平移臺（集合了自動加熱裝置），選配激光器、X射線、近紅外LED等等。該NIR-II-LT可應(yīng)用于活體內(nèi)多組分定量分析、活體內(nèi)免疫組化分析、活體細胞標(biāo)記以及活體內(nèi)腫瘤微環(huán)境的定量傳感分析，實現(xiàn)熒光強度成像無法實現(xiàn)的深組織定量分析等。

儀器推薦2

近紅外二區(qū)顯微成像系統(tǒng)M-NIR-II

NIR-II microscopic imaging system

文中巨噬細胞活體追蹤及多色成像實驗均采用近紅外二區(qū)顯微成像系統(tǒng)M-NIR-II進行的。該M-NR-II系統(tǒng)相機性能優(yōu)異，具有三種深度制冷的InGaAs近紅外相機可供用戶自由選擇。配備多款不同倍數(shù)的物鏡，能夠?qū)崿F(xiàn)多種微區(qū)視野高信噪比活體成像。可選配多重波長激光器、X射線、近紅外LED等多種激發(fā)光源?？纱钆涠鄠€相機，動態(tài)實時示蹤活體多種不同標(biāo)記物。自主開發(fā)的軟件功能一鍵操作，可實現(xiàn)圖像采集與處理一體化，圖像處理功能強大，終身免費升級。該系統(tǒng)可應(yīng)用于腫瘤局部成像、微血管造影、細胞染色實驗、活體細胞示蹤、免疫細胞互作機理研究、癌細胞遷移以及病理切片分析等。