A Near-Infrared-II Excitable Pyridinium Probe with 1000-Fold ON/OFF Ratio for γ-Glutamyltranspeptidase and Cancer Detection

吡啶 折叠(高阶函数) 近红外光谱 癌症检测 化学 材料科学 纳米技术 癌症 医学 光学 内科学 物理 有机化学 机械工程 工程类
作者
Hanchen Shen,Lidong Du,Changhuo Xu,Bingzhe Wang,Qingqing Zhou,Ruquan Ye,Ryan T. K. Kwok,Jacky W. Y. Lam,Guichuan Xing,Jianwei Sun,Tzu‐Ming Liu,Ben Zhong Tang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (31): 20268-20282 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c03963
摘要

Activity-based detection of γ-Glutamyltranspeptidase (GGT) using near-infrared (NIR) fluorescent probes is a promising strategy for early cancer diagnosis. Although NIR pyridinium probes show high performance in biochemical analysis, the aggregation of both the probes and parental fluorochromes in biological environments is prone to result in a low signal-to-noise ratio (SBR), thus affecting their clinical applications. Here, we develop a GGT-activatable aggregate probe called OTBP-G for two-photon fluorescence imaging in various biological environments under 1040 nm excitation. By rationally tunning the hydrophilicity and donor–acceptor strength, we enable a synergistic effect between twisted intramolecular charge transfer and intersystem crossing processes and realize a perfect dark state for OTBP-G before activation. After the enzymatic reaction, the parental fluorochrome exhibits bright aggregation-induced emission peaking at 670 nm. The fluorochrome-to-probe transformation can induce 1000-fold fluorescence ON/OFF ratio, realizing in vitro GGT detection with an SBR > 900. Activation of OTBP-G occurs within 1 min in vivo, showing an SBR > 400 in mouse ear blood vessels. OTBP-G can further enable the early detection of pulmonary metastasis in breast cancer by topically spraying, outperforming the clinical standard hematoxylin and eosin staining. We anticipate that the in-depth study of OTBP-G can prompt the development of early cancer diagnosis and tumor-related physiological research. Moreover, this work highlights the crucial role of hydrophilicity and donor–acceptor strength in maximizing the ON/OFF ratio of the TICT probes and showcases the potential of OTBP as a versatile platform for activity-based sensing.
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
刚刚
刚刚
刚刚
Xiaowen完成签到 ,获得积分10
1秒前
HUI发布了新的文献求助10
2秒前
刘晴晴完成签到,获得积分10
3秒前
liuxian完成签到,获得积分10
4秒前
明亮盼烟发布了新的文献求助10
4秒前
jiao完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
ren发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
20240810发布了新的文献求助10
10秒前
13秒前
璀璨完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
aajhajkahna应助没品采纳,获得10
16秒前
浮尘完成签到 ,获得积分0
16秒前
Sun_1发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
Copyright应助懵懂的甜瓜采纳,获得10
18秒前
大佐发布了新的文献求助10
19秒前
dongdong发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
aajhajkahna应助没品采纳,获得10
22秒前
时倾完成签到,获得积分10
24秒前
哈利波特完成签到,获得积分10
25秒前
Alive完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
anj完成签到,获得积分10
26秒前
dudu发布了新的文献求助10
27秒前
CAO发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
无情的聪健应助奥丁蒂法采纳,获得20
31秒前
Hello应助丁香鱼采纳,获得10
31秒前
zzzz关注了科研通微信公众号
32秒前
34秒前
36秒前
上官若男应助謓言采纳,获得10
36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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7319575
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935211
关于积分的说明 18941506
捐赠科研通 6978206
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214403
关于科研通互助平台的介绍 2382259
邀请新用户注册赠送积分活动 2193439