חֲדָשׁוֹת

בהתבסס על שלד aza-BODIPY, NIR1001 משלב קבוצות תורמות אלקטרונים (למשל, 4-N,N-דיפנילאמינופניל) במיקומי 2,6, ויוצר מבנה סימטרי של D-π-D1. עיצוב זה מצמצם את פער ה-HOMO-LUMO, מזיז את שיא הקליטה מעבר ל-1000 ננומטר ומשפר את העברת המטען התוך-מולקולרית (ICT). ב-THF, NIR1001 מציג חתך רוחב מרבי של קליטה של שני פוטונים (TPA) של 37 GM, שיפור כפול בהשוואה לנגזרות BODIPY מסורתיות. אורך החיים שלו במצב מעורר של 1.2 פיקו-שניות מאפשר מעברים יעילים ללא קרינה, מה שהופך אותו מתאים לטיפול פוטודינמי (PDT).

חישובי DFT מגלים כי מנגנון העברת המטען של NIR1001 נובע מדה-לוקליזציה של אלקטרוני π בין קבוצות התורם והקולט. מודיפיקציה של מתוקסי משפרת עוד יותר את ספיגת ה-NIR בחלון הפוטותרפי (650-900 ננומטר), ומשפרת את הרגישות. בהשוואה לצבעי AF של אוניברסיטת פודאן, NIR1001 שומר על משקל מולקולרי קטן (<500 Da) עם יציבות פוטואלקטרית גבוהה יותר ב-40%. מודיפיקציה של קרבוקסילציה משפרת את מסיסות המים (cLogD=1.2), ומפחיתה ספיחה לא ספציפית במערכות ביולוגיות.

3. יישומים ביו-רפואיים
בבדיקת הדמיה ביולוגית, הגשוש המצומד ל-hCG hCG-NIR1001 משיג הדמיה ברזולוציה גבוהה של זקיקי שחלות ומיקרו-גרורות תחת עירור של 808 ננומטר. עם עומק חדירה של 3 ס"מ ב-NIR-II, הוא עולה על ביצועיו פי שלושה על גלאי NIR-I, תוך הפחתת פלואורסצנציה ברקע ב-60%. במודל פגיעה בכליות בעכברים, NIR1001 מראה קליטה ספציפית לכליות של 85%, ומזהה נזק מהר פי שישה מקבוצת ביקורת מקרומולקולרית.
עבור PDT, NIR1001 מייצר מיני חמצן פעילים (ROS) בריכוז של 0.85 מיקרומול/ג'ול תחת קרינת לייזר של 1064 ננומטר, ובכך גורם ביעילות לאפופטוזיס של תאי הגידול. חלקיקי ננו של NIR1001 (NPs) עטופים בליפוזומים מצטברים בגידולים פי 7.2 יותר מאשר צבע חופשי, מה שממזער את ההשפעות מחוץ למטרה.
4. ניטור תעשייתי וסביבתי
ביישומים תעשייתיים, ה-NIR1001 משולב במנתח SupNIR-1000 של Juhang Technology למיון פירות, הערכת איכות בשר ועיבוד טבק. המכשיר פועל בטווח של 900-1700 ננומטר, ומודד בו זמנית תכולת סוכר, לחות ושאריות חומרי הדברה תוך 30 שניות בדיוק של ±(50ppm+5% מהקריאה). בחיישני CO2 לרכב (ACDS-1001), ה-NIR1001 מאפשר ניטור בזמן אמת עם זמן תגובה של T90≤25s ואורך חיים של 15 שנים.
לצורך גילוי סביבתי, גלאים פונקציונליים עם NIR1001 מזהים מתכות כבדות במים. ב-pH 6.5-8.0, עוצמת הפלואורסצנציה מתואמת באופן ליניארי עם ריכוז Hg²⁺ (0.1-10 מיקרומולר) עם גבול גילוי של 0.05 מיקרומולר, ועולה על ביצועים טובים יותר משיטות קולורימטריות בשני סדרי גודל.
5. חדשנות טכנולוגית ומסחור
חומרי טופוול בצ'ינגדאומשתמש בסינתזה רציפה לייצור NIR1001 בטוהר של 99.5%, עם קיבולת של 50 ק"ג/אצווה. באמצעות ריאקטורים בעלי תעלות מיקרוסקופיות, זמן העיבוי של Knoevenagel מצטמצם מ-12 שעות ל-30 דקות, מה שמפחית את צריכת האנרגיה ב-60%. סדרת NIR1001, בעלת הסמכת ISO 13485, שולטת בשוק הביו-רפואי.