2024年6月14日，浙江大学药学院李新教授课题组以“A firm-push-to-open and light-push-to-lock strategy for a general chemical platform to develop activatable dual-modality NIR-II probes”为题在国际知名期刊Science Advances发表了最新研究成果。在该研究中，作者提出了一种名为FOLL的探针设计策略，并设计了一种可激活式近红外II区（NIR-II）成像通用化学平台，在小鼠中达到了最高50倍的信号-背景成像对比度。
 
FOLL策略：弱推电子性(LD) 氨基甲酸酯基团倾向于使探针保持在非荧光螺环形式；而分析物触发氨基甲酸酯转化为强推电子性(FD)氨基，探针转化为强荧光两性离子形式。
光学成像技术在生物医学领域应用广泛，尤其在无创、实时监测生物体内过程方面展现出巨大优势。生物体在NIR-II范围内自发荧光减弱，吸收降低，使得NIR-II光学成像分辨率更高，穿透深度更深，这对成像深层组织中的药物靶点具有显著优势。然而，NIR-II光学探针的自身背景信号问题仍待解决。针对该问题，可激活NIR-II探针成为当前的一个研究热点。然而， NIR-II染料固有的低HOMO/LUMO能隙，以及其大的π共轭体系，使得应用传统光物理理论进行调控难以取得理想效果。
作者受到罗丹明衍生物的非荧光螺环化-强荧光两性离子平衡结构特性启发，通过整合外部靶点触发的电子效应与探针内部影响平衡的取代基电性，提出了firm-push to open and light-push to lock (FOLL)的设计策略。作者对罗丹明-半花菁荧光团中meso-位苯环邻位取代基亲核性进行了系统调整，设计了可激活的高信背比NIR-II成像通用化学探针平台。作者利用该平台成功设计了 H2O2和 H2S 的NIR-II光学成像探针，验证了其实用性与通用性，揭示了LPS以及药物所致肝损伤过程中上述两种代谢物的动态变化规律。该研究为NIR-II成像探针的设计提供了一种行之有效的策略及化学工具。
该研究由浙江大学药学院李新教授课题组开展，第一作者为硕士研究生沈丽丽及博士后李剑，通讯作者为李新教授。该项工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。

（文章来源 浙江大学药学院）

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