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Symmetrically Fluorinated D-π-A Structured Cyanine Dye for Highly Efficient NIR-II Imaging-Guided Cancer Phototheranostics
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2024-06-22 , DOI: 10.1002/smll.202401905
Muhammad Hassan 1 , Yi Tan Su 2 , Sania Zafar Iqbal 3 , Raziq Nawaz 4 , Yucai Wang 1, 2 , Wei Jiang 1
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2024-06-22 , DOI: 10.1002/smll.202401905
Muhammad Hassan 1 , Yi Tan Su 2 , Sania Zafar Iqbal 3 , Raziq Nawaz 4 , Yucai Wang 1, 2 , Wei Jiang 1
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Near-infrared-II (NIR-II) fluorescence imaging-guided photothermal therapy (PTT) represents a cutting-edge approach for precise tumor diagnosis and treatment, providing real-time therapeutic efficacy evaluation. However, a significant challenge lies in the creation of phototheranostic agents that provide robust imaging and efficient photothermal conversion. To address this, a donor-π-acceptor (D-π-A) structure heptamethine cyanine derivative, IR1116, that confers a strong intramolecular charge transfer effect is developed. To enhance its applicability, IR1116 is formulated with DSPE-PEG to create a water-dispersible NIR-II phototheranostic nanoheater, NPIR1116. This nanoheater benefits from the incorporation of an electron-withdrawing group, leading to reduced photooxidation activity and significantly improved photostability. NPIR1116 exhibits strong NIR-II absorption and fluorescence, peaking at 1004 and 1116 nm, respectively, as well as a photothermal conversion efficiency of 79% under 1064 nm lasers. In vitro and in vivo studies showed the efficacy of NPIR1116 in tumor imaging via NIR-II fluorescence and its ability to effectively induce tumor cell apoptosis under 1064 nm laser irradiation. These findings underscore the potential of NPIR1116 in NIR-II fluorescence imaging-guided PTT for tumor treatment, paving the way for further advancements in NIR-II dye development and bioimaging technologies.
中文翻译：
对称氟化 D-π-A 结构化花青染料用于高效 NIR-II 成像引导的癌症光疗诊断学
近红外 II （NIR-II） 荧光成像引导光热疗法 （PTT） 代表了精确肿瘤诊断和治疗的前沿方法，可提供实时治疗效果评估。然而，一个重大挑战在于创造提供稳健成像和高效光热转换的光疗诊断剂。为了解决这个问题，开发了一种供体-π受体 （D-π-A） 结构的七甲嘧花青衍生物 IR1116，它赋予了强大的分子内电荷转移效应。为了提高其适用性，IR1116 与 DSPE-PEG 一起配制，制成水分散性 NIR-II 光疗纳米加热器 NPIR1116。这种纳米加热器受益于吸电子基团的掺入，从而降低了光氧化活性并显著提高了光稳定性。NPIR1116 表现出很强的 NIR-II 吸收和荧光，分别在 1004 和 1116 nm 处达到峰值，在 1064 nm 激光器下光热转换效率为 79%。体外和体内研究表明，NPIR1116 通过 NIR-II 荧光进行肿瘤成像的疗效及其在 1064 nm 激光照射下有效诱导肿瘤细胞凋亡的能力。这些发现强调了 NPIR1116 在 NIR-II 荧光成像引导 PTT 中用于肿瘤治疗的潜力，为 NIR-II 染料开发和生物成像技术的进一步发展铺平了道路。
更新日期：2024-06-22
中文翻译：
对称氟化 D-π-A 结构化花青染料用于高效 NIR-II 成像引导的癌症光疗诊断学
近红外 II （NIR-II） 荧光成像引导光热疗法 （PTT） 代表了精确肿瘤诊断和治疗的前沿方法，可提供实时治疗效果评估。然而，一个重大挑战在于创造提供稳健成像和高效光热转换的光疗诊断剂。为了解决这个问题，开发了一种供体-π受体 （D-π-A） 结构的七甲嘧花青衍生物 IR1116，它赋予了强大的分子内电荷转移效应。为了提高其适用性，IR1116 与 DSPE-PEG 一起配制，制成水分散性 NIR-II 光疗纳米加热器 NPIR1116。这种纳米加热器受益于吸电子基团的掺入，从而降低了光氧化活性并显著提高了光稳定性。NPIR1116 表现出很强的 NIR-II 吸收和荧光，分别在 1004 和 1116 nm 处达到峰值，在 1064 nm 激光器下光热转换效率为 79%。体外和体内研究表明，NPIR1116 通过 NIR-II 荧光进行肿瘤成像的疗效及其在 1064 nm 激光照射下有效诱导肿瘤细胞凋亡的能力。这些发现强调了 NPIR1116 在 NIR-II 荧光成像引导 PTT 中用于肿瘤治疗的潜力，为 NIR-II 染料开发和生物成像技术的进一步发展铺平了道路。
京公网安备 11010802027423号