სიახლეები

1. შესავალი

ახლო ინფრაწითელი (NIR) შთამნთქმელი საღებავები მნიშვნელოვან ყურადღებას იპყრობს მასალათმცოდნეობასა და ბიომედიცინაში, ღრმა ქსოვილების ვიზუალიზაციისა და მაღალი სიზუსტის აღმოჩენის უნიკალური უპირატესობების გამო. როგორც ახალი თაობის NIR საღებავი,NIR1001ინოვაციური მოლეკულური ინჟინერიის საშუალებით აღწევს წითელი წანაცვლების შთანთქმას NIR-II რეგიონში (1000-1700 ნმ), რაც ახალ შესაძლებლობებს ქმნის ფოტოელექტრონიკასა და ბიოსამედიცინო დიაგნოსტიკაში გამოყენებისთვის.
NIR შთამნთქმელი საღებავი nir1001-2

2. მოლეკულური დიზაინი და ფოტოფიზიკური თვისებები

aza-BODIPY ჩონჩხზე დაყრდნობით, NIR1001 2,6-პოზიციებზე ელექტრონების დონორ ჯგუფებს (მაგ., 4-N,N-დიფენილამინოფენილს) აერთიანებს, რაც სიმეტრიულ D-π-D სტრუქტურას1 ქმნის. ეს დიზაინი ავიწროებს HOMO-LUMO ნაპრალს, შთანთქმის პიკს 1000 ნმ-ზე მეტად გადაიტანს და აძლიერებს ინტრამოლეკულურ მუხტის გადაცემას (ICT). THF-ში, NIR1001 ავლენს მაქსიმალურ ორფოტონიან შთანთქმის (TPA) განივკვეთს 37 GM, რაც ორჯერ უკეთესია ტრადიციულ BODIPY წარმოებულებთან შედარებით. მისი 1.2 ps აღგზნებული მდგომარეობის სიცოცხლის ხანგრძლივობა უზრუნველყოფს ეფექტურ არარადიაციულ გადასვლებს, რაც მას ფოტოდინამიკური თერაპიისთვის (PDT) შესაფერისს ხდის.
DFT გამოთვლები აჩვენებს, რომ NIR1001-ის მუხტის გადაცემის მექანიზმი წარმოიშობა დონორსა და აქცეპტორს შორის π-ელექტრონული დელოკალიზაციით. მეტოქსის მოდიფიკაცია კიდევ უფრო აძლიერებს NIR-ის შთანთქმას ფოტოთერაპიულ ფანჯარაში (650-900 ნმ), რაც აუმჯობესებს მგრძნობელობას1. ფუდანის უნივერსიტეტის AF საღებავებთან შედარებით, NIR1001 ინარჩუნებს მცირე მოლეკულურ წონას (<500 და) 40%-ით მაღალი ფოტოსტაბილურობით. კარბოქსილირების მოდიფიკაცია აუმჯობესებს წყალში ხსნადობას (cLogD=1.2), რაც ამცირებს არასპეციფიკურ ადსორბციას ბიოლოგიურ სისტემებში.

3. ბიოსამედიცინო გამოყენება
ბიოვიზუალიზაციისას, hCG-თან კონიუგირებული ზონდი hCG-NIR1001 აღწევს საკვერცხის ფოლიკულების და მიკრომეტასტაზების მაღალი გარჩევადობის ვიზუალიზაციას 808 ნმ აგზნების ქვეშ. NIR-II-ში 3 სმ შეღწევადობის სიღრმით, ის სამჯერ აღემატება NIR-I ზონდებს და ამავდროულად ამცირებს ფონურ ფლუორესცენციას 60%-ით. თაგვის თირკმლის დაზიანების მოდელში, NIR1001 ავლენს თირკმლის სპეციფიკურ შთანთქმის 85%-ს, რაც დაზიანებას ექვსჯერ უფრო სწრაფად აფიქსირებს, ვიდრე მაკრომოლეკულური კონტროლი.
ფოტოდინამიკური თერაპიისთვის, NIR1001 1064 ნმ ლაზერული დასხივების ქვეშ 0.85 μmol/J-ზე რეაქტიული ჟანგბადის სახეობებს (ROS) წარმოქმნის, რაც ეფექტურად იწვევს სიმსივნური უჯრედების აპოპტოზს. ლიპოსომებით კაფსულირებული NIR1001 ნანონაწილაკები (NPs) სიმსივნეებში 7.2-ჯერ უფრო მეტად გროვდება, ვიდრე თავისუფალი საღებავი, რაც მინიმუმამდე ამცირებს სამიზნეზე გადახრის ეფექტებს.
4. სამრეწველო და გარემოსდაცვითი მონიტორინგი
სამრეწველო გამოყენებისთვის, NIR1001 ინტეგრირებულია Juhang Technology-ის SupNIR-1000 ანალიზატორში ხილის დახარისხების, ხორცის ხარისხის შეფასებისა და თამბაქოს გადამუშავებისთვის. 900-1700 ნმ დიაპაზონში მუშაობისას, ის ერთდროულად ზომავს შაქრის შემცველობას, ტენიანობას და პესტიციდების ნარჩენებს 30 წამის განმავლობაში ±(50ppm+5% ჩვენების) სიზუსტით. საავტომობილო CO2 სენსორებში (ACDS-1001), NIR1001 საშუალებას იძლევა რეალურ დროში მონიტორინგის T90≤25 წმ რეაგირების დროით და 15 წლიანი სიცოცხლის ხანგრძლივობით.
გარემოს დეტექტირებისთვის, NIR1001-ფუნქციონალიზებული ზონდები წყალში მძიმე მეტალებს აფიქსირებენ. pH 6.5-8.0-ზე, ფლუორესცენციის ინტენსივობა წრფივად კორელაციაშია Hg²⁺ კონცენტრაციასთან (0.1-10 μM) 0.05 μM დეტექტირების ზღვრით, რაც კოლორიმეტრიულ მეთოდებს ორი რიგით აღემატება.
5. ტექნოლოგიური ინოვაცია და კომერციალიზაცია
ქინგდაო ტოპველის მასალებიიყენებს უწყვეტ სინთეზს NIR1001-ის მისაღებად 99.5%-იანი სისუფთავით, 50 კგ/პარტიის სიმძლავრით. მიკროარხული რეაქტორების გამოყენებით, Knoevenagel-ის კონდენსაციის დრო მცირდება 12 საათიდან 30 წუთამდე, რაც ენერგიის მოხმარებას 60%-ით ამცირებს. ISO 13485 სერტიფიცირებული NIR1001 სერია დომინირებს ბიოსამედიცინო ბაზარზე.


გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 16 ივლისი