Merged Molecular Switches Excel as Optoacoustic Dyes: Azobenzene–Cyanines Are Loud and Photostable NIR Imaging Agents

生物医学中的光声成像 超短脉冲 分子成像 偶氮苯 分子开关 荧光 纳米技术 化学 材料科学 分子 光学 激光器 有机化学 物理 生物技术 体内 生物
作者
Markus Müller,Nian Liu,Vipul Gujrati,Abha Valavalkar,Sean Hartmann,Pia Anzenhofer,Uwe Klemm,András Telek,Benjamin Dietzek‐Ivanšić,Achim Hartschuh,Vasilis Ntziachristos,Oliver Thorn‐Seshold
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:5
标识
DOI:10.1002/anie.202405636
摘要

Abstract Optoacoustic (or photoacoustic) imaging promises micron‐resolution noninvasive bioimaging with much deeper penetration (>cm) than fluorescence. However, optoacoustic imaging of enzyme activity would require loud, photostable, NIR‐absorbing molecular contrast agents, which remain unknown. Most organic molecular contrast agents are repurposed fluorophores, with severe shortcomings of photoinstability or phototoxicity under optoacoustic imaging, as consequences of their slow S 1 →S 0 electronic relaxation. We now report that known fluorophores can be rationally modified to reach ultrafast S 1 →S 0 rates, without much extra molecular complexity, simply by merging them with molecular switches. Here, we merge azobenzene switches with cyanine dyes to give ultrafast relaxation (<10 ps, >100‐fold faster). Without even adapting instrument settings, these azohemicyanines display outstanding improvements in signal longevity (>1000‐fold increase of photostability) and signal loudness (>3‐fold even at time zero). We show why this simple but unexplored design strategy can still offer stronger performance in the future, and can also increase the spatial resolution and the quantitative linearity of photoacoustic response over extended longitudinal imaging. By bringing the world of molecular switches and rotors to bear on problems facing optoacoustic agents, this practical strategy will help to unleash the full potential of optoacoustic imaging in fundamental studies and translational uses.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研狗应助liu采纳,获得50
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
荒年完成签到,获得积分10
2秒前
power完成签到,获得积分10
3秒前
科目三应助高冰冰采纳,获得10
3秒前
11发布了新的文献求助10
3秒前
沉默海完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
充电宝应助Wxj246801采纳,获得10
3秒前
zhanggq123发布了新的文献求助10
3秒前
南陌发布了新的文献求助10
4秒前
Rainandbow发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
危机发布了新的文献求助10
5秒前
wanci应助潇飞天下采纳,获得10
6秒前
搞怪便当发布了新的文献求助10
6秒前
小韩完成签到,获得积分10
7秒前
霍惮发布了新的文献求助10
7秒前
赘婿应助落寞的荣轩采纳,获得10
7秒前
123zyuyu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
丘比特应助SunJay采纳,获得10
8秒前
动听筮发布了新的文献求助10
8秒前
大模型应助竞鹤采纳,获得10
8秒前
赫幼蓉发布了新的文献求助10
9秒前
呼啦啦发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
mia发布了新的文献求助10
10秒前
coco完成签到,获得积分10
10秒前
Akim应助在水一方采纳,获得10
10秒前
shuoshuo发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
123完成签到,获得积分20
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6438993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253083
关于积分的说明 17564402
捐赠科研通 5497197
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899192
邀请新用户注册赠送积分活动 1875829
关于科研通互助平台的介绍 1716551