1.白蛋白伴随的深近红外三芳基甲烷染料用于高对比度体内成像和光热治疗
在深近红外(deep NIR)光谱区域(即800 nm及以上)吸收/发射的荧光团由于具有更深的组织穿透性,在体内生物成像、诊断和光疗方面具有很大的前景。瓶颈是缺乏明亮、稳定、易于合成的深近红外荧光团。在这里,据报道,白蛋白伴侣策略是一个可行的一刀切的策略,以解决这些困难。通过两步级联制备了深近红外吸收染料库(EA5)。它们在磷酸盐缓冲液中既不稳定也不明亮,因为它们是螺旋桨式的柔性支架。通过筛选,发现EA5_c3对牛血清白蛋白(BSA)具有较高的亲和力。结合相关的结构硬化导致26倍的荧光增强。白蛋白伴侣蛋白还通过屏蔽双苯环三芳基甲烷核心免受亲核或氧化物质的影响,极大地提高了EA5_c3的稳定性。所得EA5_c3@BSA具有较高的生物相容性。它提供高分辨率的血管系统、淋巴系统、肿瘤和其他组织成像,其明亮的深近红外发射。同时,它在乳腺皮下和原位肿瘤的光声成像和光热治疗中显示出突出的潜力。这些发现为深入了解具有深近红外区域的强大和高性能荧光团用于治疗侵袭性癌症提供了见解。

Albumin-Chaperoned Deep-NIR Triarylmethane Dyes forHigh-Contrast In Vivo Imaging and Photothermal Therapy,Xiaodong Zhang, Ming Liu, Yingqi Hu, Xueli Wang, Ruwei Wei, Cheng Yao, Cunjian Shi, Yangting Qiu, Tao Yang, Xiao Luo, Jinquan Chen,* Wen Sun,* Huabing Chen,* Xuhong Qian,* and Youjun Yang*,Adv. Mater.
DOI:doi.org/10.1002/adma.202411515
2. 用于光免疫治疗的碳笼罗丹明生成亚硝基过氧碳酸酯
光免疫疗法是一种很有前途的癌症治疗方式。虽然已知强效的1-e氧化物质可诱导免疫原性细胞死亡(ICD),但它们也与非特异性氧化和附带组织损伤有关。这一困难可以通过后一代自由基强化来解决。即首先产生非氧化自由基,随后被激活为强大的氧化自由基,从而诱发ICD。在这里,我们开发了一种光触发分子供体(NPCD565)的亚硝基过氧碳酸酯(ONOOCO2),这是我们所知的第一个此类供体,并进一步评估了其用于免疫治疗的可行性。NPCD565在紫外光到红光的广谱范围内照射后,ONOOCO2与明亮的罗丹明染料(RD565)一起释放,其荧光是ONOOCO2生成的定位、动力学和剂量的可靠和方便的内置报告。在4T1细胞中光解NPCD565后,观察到指示ICD的损伤相关分子模式(DAMPs),并通过诱导树突状细胞成熟证实其具有免疫原性。在双侧荷瘤小鼠模型的体内研究显示,NPCD565对原发肿瘤具有强大的肿瘤杀伤能力,对远处肿瘤具有抑制生长的作用。这项工作揭示了ONOOCO2的强大免疫原性,它的供体(NPCD565)在癌症的光免疫治疗中具有广泛的潜力。

A Carbon-Caged Rhodamine Generating Nitrosoperoxycarbonate for Photoimmunotherapy Lei Yin+ , Bei Zhao+ , Jie Zhou+ , Yunxia Huang, Hao Ma, Ting Zhou, Jie Mou, Peiru Min,* Jinquan Chen,* Guangbo Ge,* Xuhong Qian,* Xiao Luo,* and Youjun Yang*,Angew. Chem. Int. Ed.DOI:doi.org/10.1002/anie.202402949
3. 生物成像用深近红外支架结构刚度的优化
明亮的深近红外染料因其在荧光引导手术和疾病治疗中的潜力而受到积极追捧。主要的瓶颈在于共轭骨架的硬化以抑制非辐射失活。EC5是一种引人注目的深近红外吸收/发射支架,我们于2017年首次报道。我们最近发现它的二苯基醚部分表现出结构自由,这不利于其荧光亮度。我们提出通过环收缩来增强EC5的结构刚性,即将EC5E的二苯基醚部分变为EC5B的联苯,其低频正态模式被理论计算预测的很大程度上抑制,并且实验显示CH2Cl2的荧光亮度增加了55.0%。明亮的EC5B可用于高对比度的活体成像。EC5B在实际生物医学应用中具有广泛的潜力。

Optimization of the Structural Rigidity of a Deep-NIR Scaffold for Bioimaging Xinru Hu+ , Yan Dong+ , Yuyang Zhang,[a] Xiaohua Chen,Chuanbao Yuan, Danyang Wang,Xuhong Qian, Xiao Luo, and Youjun Yang*,ChemPhotoChem ,DOI:doi.org/10.1002/cptc.202400156
4. 绿光触发和自校准级联释放一氧化氮和一氧化碳协同青光眼治疗
青光眼是一种由氧化应激和机械应激的恶性循环驱动的视神经退行性病变。目前的临床治疗旨在通过降低眼压(IOP)来减轻机械应力。由于氧化应激的存在,机械应力的复发和恶化是不可避免的。一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)分别是内源性的血管扩张和抗炎症信号分子。越来越多的证据表明,一氧化氮和一氧化碳之间存在复杂的相互作用,以调节它们的生物学作用,就像跳华尔兹需要两个人一起跳一样。这导致了青光眼“气体华尔兹疗法”的概念,其中释放NO以降低IOP,并协同释放化学计量的CO以抑制氧化应激。据我们所知,CND570是第一个光触发级联NO/CO供体。值得注意的是,NO/CO的释放伴随着罗丹明染料的释放,罗丹明染料的明亮荧光被用作气体释放谱的方便校准机制。CND570表现出优异的经角膜渗透性,并到达目标房水流出通道。此外,绿光照射可触发青光眼小鼠眼组织中CO和NO的释放。NO和CO均可促进体内和体外模型中可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)的上调。值得注意的是,CND570治疗显著降低了与青光眼相关的氧化应激。一氧化氮/一氧化碳气体华尔兹疗法是治疗青光眼的新途径。

Green-Light-Triggered and Self-Calibrated Cascade Release of Nitric Oxide and Carbon Monoxide for Synergistic Glaucoma Therapy Xiaohua Chen, Jiamin Liu,Ming Chen, Jie Zhou, Yuyang Zhang, Xinru Hu, Weixi Geng, Qiyue Mao, Hiroaki Kitagishi, Jinquan Chen, Xuhong Qian,* Youjun Yang,* Yuan Lei,* and Xiao Luo*,J. Am. Chem. Soc.DOI:doi.org/10.1021/jacs.4c10457
5.具有优越的摩尔吸收率用于高效光热治疗高度光稳定的深近红外发色团
有机发色团,特别是那些吸收/发射于深近红外区域(deep- nir,即800 nm及以上)的发色团,由于其深层组织穿透性和良好的生物相容性,在光热癌症治疗中具有突出的潜力。尽管许多基于花青素/ dad的光热剂已经成功地用于临床和临床前试验,但它们的光稳定性和摩尔吸收率都很差。仍然迫切需要具有高光稳定性和高摩尔吸收率的强大的深近红外光热剂。我们之前发明了一种明亮的推拉荧光支架(EC5),它在深近红外光谱区吸收和发射。本工作对EC5进行了合理的裁剪,抑制其荧光发射,提高其光热转换效率。这导致了EC5PM和EC5DP的设计和合成,分别将EC5的推拉头基的两个或四个n -烷基改变为苯基。由于与N - Ph键相关的TICT效应,EC5PM和EC5DP的荧光强度被完全猝灭。特别是,EC5DP最大吸收波长为879 nm,具有优异的光稳定性,光热转换效率高达54.8%,摩尔消光系数为224000 M−1 cm−1。经DSPE-mPEG2000胶束包封后,EC5DP在4T1细胞中显示出光毒性,并在4T1荷瘤小鼠模型中显示出显著的肿瘤治疗效果。这项工作为设计用于光热治疗的超热稳定和高深近红外吸收的有机发色团提供了一种合理的策略。

Highly Photostable Deep-NIR Chromophore with a Superior Molar Absorptivity for Efficient Photothermal Therapy Xicun Lu, Lei Yin, Xiaoli Zhuang, Ruwei Wei, Cheng Yao, Yuyang Zhang, Yuze Wang, Xiao Luo, Xuhong Qian, and Youjun Yang*,Ind. Eng. Chem. Res.