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新型聚合物点是朝单粒子组织成像迈出的一大步

定制设计的聚合物可以产生可穿透黑暗环境的光,在生物成像试验中显示出了希望,该聚合物可以检测现实组织模型表面下的纳米尺寸颗粒。

最近的研究表明,荧光探针是一种附着在微小靶标(例如细胞)上的发光材料,当它们在光谱的短波红外(SWIR)区域辐射时,对于生物成像特别有用。由于这种类型的荧光可以更深地渗透到生物物体中,而不会被吸收或散射,因此与常规发射器相比,SWIR探针可以更远地进入组织。

这些功能使SWIR探头能够捕获位于人体深处的结构(如脑组织)的高分辨率图像,而不会受到X射线的危害。

当前,大多数明亮的SWIR发射器是半导体量子点或稀土掺杂的纳米粒子,由于它们的毒副作用,它们不适合用于许多样品。另一方面,生物相容性更高的材料(例如有机染料)通常强度不足以在组织内部看到。中本聪(Satoshi Habuchi)和他的同事们正在努力通过扩大能够产生SWIR辐射的探针的类型来改善荧光成像。

为了解决这个问题,KAUST的研究人员转向了具有“施主-受主”结构的聚合物,这种布局中,富电子成分与导电分子链上的贫电子部分交替出现。该研究的主要作者休伯特·皮沃斯基(HubertPiwoński)解释说:“这种分布促进了电荷沿聚合物主链的转移,这是获得SWIR光的非常有效的方法。”

该团队选择了两种具有理想SWIR发射特性的供体-受体聚合物,然后开发了一种沉淀程序,将这些化合物融合到了只有几纳米宽的微小聚合物球体或“点”中。

光学特征表明,这些材料具有异常明亮的SWIR发射,很容易在生物组织模型中发现。Habuchi说:“按体积计算,我们的粒子的亮度值比迄今为止报道的几乎所有其他SWIR发射器都要大。”“这使得能够检测一毫米厚的样品中的纳米级聚合物点。”

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