近年來(lái),熒光成像技術(shù)因其可以高效無(wú)損的對(duì)目標(biāo)基團(tuán)及生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像分析,已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。雙光子熒光成像技術(shù)采用近紅外光激發(fā),更大程度上降低了生物的光損傷性,并且對(duì)生物組織具有更深的穿透能力,因此可以實(shí)現(xiàn)生物組織成像。

熒光分子探針是熒光成像技術(shù)的核心,將雙光子成像技術(shù)與熒光監(jiān)測(cè)技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計(jì)合成具有優(yōu)良雙光子性能的熒光探針尤為重要。目前,由于受到雙光子吸收截面及水溶性等因素的限制,能夠應(yīng)用于雙光子熒光成像的熒光探針依然匱乏,因此,我們以水溶性較好的硅基羅丹明熒光染料為發(fā)光中心,分別在其9位苯環(huán)上引入甲基、三氟甲基、甲氧基和兩個(gè)甲氧基合成了硅基羅丹明熒光探針SiR-C、SiR-F、SiR-O和SiR-DO,并對(duì)幾例探針的光物理性能和雙光子生物熒光成像性能進(jìn)行了探究。研究表明,在PBS溶液,四例熒光探針均具有較好的溶解性。甲氧基的引入,賦予探針SiR-O和SiR-DO較高的熒光量子產(chǎn)率和較好的光穩(wěn)定性。其中,雙甲氧基的引入使探針SiR-DO具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性。

雙光子吸收截面探究實(shí)驗(yàn)表明,甲氧基的引入,使探針SiR-O和SiR-DO具有較大的雙光子吸收截面。探針濃度為500 nM時(shí),兩例熒光探針能迅速通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),顯現(xiàn)出良好的細(xì)胞膜通透性。在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),探針SiR-O和SiR-DO與線粒體綠的定位系數(shù)均大于90%,表明在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)具有優(yōu)異的線粒體定位能力。神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)雙光子激光照射10 min,探針SiR-O和SiR-DO的熒光強(qiáng)度基本不變,表明具有優(yōu)良的熒光穩(wěn)定性。兩例探針在小鼠腦組織內(nèi)的熒光穿透厚度分別為70μm和100μm,表現(xiàn)出較強(qiáng)的組織成像性能。表明兩例探針具有優(yōu)良的光學(xué)性能和雙光子熒光成像性能,可以作為雙光子熒光成像工具應(yīng)用于生物成像領(lǐng)域。

SI-TAMRA-6-COOH硅-四甲基羅丹明-6-羧基 CAS：1426090-03-0
SiR650-BG SiR650硅基羅丹明-芐基鳥嘌呤 CAS：1418275-29-2
SiR700-BG SiR700硅基羅丹明-芐基鳥嘌呤CAS：1971086-34-6
5-HMSiR-Hochest Hochest修飾硅基羅丹明染料
Hochest-SiR Hochest熒光染料-硅基羅丹明
SiR-alkyne 硅基羅丹明-炔基
SiR-azide 硅基羅丹明-疊氮
SiR-BCN 硅基羅丹明-環(huán)丙烷環(huán)辛炔
SiR-COOH 硅基羅丹明-羧基
SiR-Maleimide 硅基羅丹明-馬來(lái)酰亞胺
SiR-NHS ester 硅基羅丹明-琥珀酰亞胺脂
SiR-tetrazine 硅基羅丹明-四嗪
SiR-Me-tetrazine 硅-羅丹明-甲基四嗪
SiR-DBCO 硅基羅丹明-點(diǎn)擊化學(xué)
SiR-PEG3-TCO 硅-羅丹明-三聚乙二醇-反式環(huán)辛烯
SiR-PEG4-alkyne 硅-羅丹明-四聚乙二醇-炔基
SiR-PEG4-azide 硅-羅丹明-四聚乙二醇-疊氮
SiR-PEG4-BCN 硅基羅丹明-四聚乙二醇-環(huán)丙烷環(huán)辛炔
SiR-PEG4-COOH 硅基羅丹明-四聚乙二醇-羧基
SiR-PEG4-Maleimide 硅基羅丹明-四聚乙二醇-馬來(lái)酰亞胺
SiR-PEG4-NHS ester 硅基羅丹明-四聚乙二醇-活化脂
SiR-PEG4-tetrazine 硅基羅丹明-四聚乙二醇-四嗪
SiR-PEG4-DBCO 硅基羅丹明-四聚乙二醇-二苯丙環(huán)辛烯
SiR-PEG4-Me-tetrazine 硅基羅丹明-四聚乙二醇-甲基四嗪