Name: Une sonde de fluorescence NIR-II brillante pour l’imagerie vasculaire et tumorale (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-03-17T14:55:00.000+00:00
Duration: 5 min 51 s
Description: Découvrez l'imagerie par fluorescence NIR-II pour visualiser les vaisseaux sanguins et les tumeurs chez la souris. Cette méthode offre une résolution élevée pour la recherche biomédicale et les applications cliniques.

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Ce travail a été partiellement soutenu par des subventions de NSFC (82273796, 82111530209), des fonds spéciaux pour guider le développement scientifique et technologique local du gouvernement central (XZ202202YD0021C, XZ202102YD0033C, XZ202001YD0028C), le projet clé d’innovation scientifique et technique de la province du Hubei (2020BAB058), les fonds de recherche fondamentale pour les universités centrales et les programmes de prévention et de contrôle COVID-19 de la région autonome du Tibet pour le développement scientifique et technologique.

Des expériences sur des animaux pour les études d’imagerie NIR-II ont été menées au Centre d’expérimentation animale de l’Université de Wuhan, qui a reçu l’Association internationale pour les soins aux animaux expérimentaux (AALAC). Toutes les études sur les animaux ont été menées conformément aux directives de la Commission chinoise du bien-être animal pour le soin et l’utilisation des animaux d’expérimentation et approuvées par le Comité de soin et d’utilisation des animaux (IACUC) du Centre d’expérimentation animale de l’Université de Wuhan.
Des souris nues BALB/c femelles (~20 g) à l’âge de 6 semaines ont été utilisées pour la présente étude.
1. Préparation de l’imagerie NIR-II
<ol><li>Placez du carton noir disponible dans le commerce (voir le tableau des matériaux) au centre du support. Ensuite, placez l’échantillon sur le carton noir, de sorte que l’échantillon soit au centre du support (une étape située dans le dispositif d’imagerie). REMARQUE: Par rapport au carton blanc, le carton noir a moins d’interférences d’arrière-plan lors de l’imagerie NIR-II.</li>
	<li>Sélectionnez un filtre approprié en fonction de la longueur d’onde de la sonde NIR-II. Appuyez longuement (>2 s) pour contrôler la zone du boîtier (par exemple 900 LP) correspondant au modèle de filtre dans l’interface de l’écran lorsque le système déplace le filtre dans le chemin d’imagerie optique.</li>
	<li>Appuyez longuement sur la plate-forme sur l’interface de l’écran tactile de la zone de commande de la console de l’opérateur afin que la console de l’opérateur se console; Appuyez longuement sur la plate-forme vers le bas pour que le transporteur se console vers le bas.</li>
	<li>Ajustez la hauteur de la plate-forme à « 0 mm » (réglage de la hauteur) et utilisez la mise au point automatique pour rendre l’image NIR-II claire.</li>
</ol>2. Synthèse du colorant NIR-II (HLY1)
<ol><li>Peser les matières premières nécessaires à l’expérience de synthèse. Assurez-vous qu’ils ne se détériorent pas.</li>
	<li>Ajouter le composé 1 (200 mg, 0,18 mmole), PdCl2(dppf)2CH2Cl2 (28 mg, 0,04 mmole), le N-phényl-N-(4-(4,4,5,5-tétraméthyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phényl)naphtalène-2-amine (170 mg, 0,4 mmole) et le K2CO3(46 mg, 0,34 mmole) dans une fiole à fond rond de 25mL. Agiter le mélange pendant 4 h à 75 °C sous atmosphèreN2 (figure 1A). NOTE: Pour la procédure de synthèse du composé 1 et du N-phényl-N-(4-(4,4,5,5-tétraméthyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phényl)naphtalène-2-amine, se référer à Li et al21. Les structures chimiques sont illustrées à la figure 1A.</li>
	<li>Après refroidissement à température ambiante, éteindre la réaction avec de l’eau distillée (DI) (80 mL) et extraire le mélange avec du DCM (dichlorométhane)/H2O (30 mL) (trois fois). Purifier le produit brut par chromatographie sur colonne16 (éther de pétrole:DCM = 10:1) pour faire de HLY1 un solide vert (78 mg, rendement de 30%).</li>
	<li>Placez le colorant HLY1 sous la protection de l’azote dans le réfrigérateur pour une utilisation ultérieure. Celui-ci peut être conservé jusqu’à 6 mois.</li>
</ol>3. Préparation d’une nanosonde à suspense d’eau
<ol><li>Peser HLY1 (1 mg) et les matériaux d’encapsulation amphipathique, 1,2-distéaroyl-sn-glycéro-3-phosphoéthanolamine-N-[amino(polyéthylèneglycol)-2k (DSPE-PEG2k, 10 mg; voir le tableau des matériaux).</li>
	<li>Préparer les points20 HLY1 en utilisant DSPE-PEG2k comme matrice d’encapsulation (méthode de nanoprécipitation12) (Figure 1C). Dissoudre HLY1 dans du THF (1 mL) et ajouter lentement dans un bécher contenant une solution aqueuse DSPE-PEG2k (9 mL) avec sonication à 25 °C. Par la suite, éliminer le THF du mélange par dialyse20.</li>
	<li>Concentrer la solution ci-dessus par centrifugation avec l’ultrafiltration 18 (7100 x g pendant10 min), puis la placer dans un réfrigérateur à 4 °C pour une utilisation ultérieure. Cela peut être stocké jusqu’à 1 mois. NOTE: La solution aqueuse de nanosonde chargée par DSPE-PEG2k doit être stockée au-dessus de 0 °C et utilisée dès que possible.</li>
</ol>4. Construction de souris porteuses de tumeurs
<ol><li>Culture de cellules cancéreuses du sein de souris 4T1 (4T1) dans le milieu Eagle modifié (DMEM) de Dulbecco, supplémenté avec 10 % (v/v) de sérum fœtal bovin (FBS) et 1 % (v/v) de pénicilline-streptomycine (voir le tableau des matières), et conserver dans un incubateur humidifié avec 5 % de CO2 à 37 °C.</li>
	<li>Pour l’expérience d’imagerie fluorescente NIR-II, cultiver des cellules 4T1 (5 x 107) pendant 24 h, les digérer avec de la trypsine (1 mL) et laver deux fois avec du DMEM sans sérum (4 mL).</li>
	<li>Anesthésier les souris en les traitant à l’isoflurane (2%). Confirmez une anesthésie adéquate en stimulant les orteils ou la plante des pieds des souris et observez si les souris réagissent. S’il n’y a pas de réponse, cela signifie que l’anesthésie est suffisante32.</li>
	<li>Ensuite, à l’aide d’une aiguille d’injection d’insuline, injecter le mélange de cellules 4T1 dans les souris par injection sous-cutanée (100 μL). Remarque: Les études d’imagerie NIR-II ont été effectuées ~ 2 semaines après l’inoculation, lorsque la tumeur avait atteint un volume de ~ 100 mm3. Avant l’imagerie tumorale NIR-II, veuillez confirmer la taille de la tumeur. La taille de la tumeur a été estimée par un étrier vernier électronique pour la présente étude11.</li>
</ol>5. Imagerie par fluorescence NIR-II in vivo
<ol><li>Anesthésier les souris en les traitant à l’isoflurane (2%) et effectuer une imagerie NIR-II de l’ensemble du corps des souris à l’aide d’un système d’imagerie optique NIR-II (voir Tableau des matériaux). REMARQUE: Faites attention à la posologie de l’anesthésique pour éviter la mort des souris. Généralement, l’anesthésie dure de 5 à 10 minutes. Stimulez les orteils ou la plante des pieds des souris et observez si les souris réagissent. S’il n’y a pas de réponse, cela signifie que l’anesthésie est suffisante.</li>
	<li>Prenez une solution de points HLY1 (0,8 mg/mL, 200 μL). Injectez les points HLY1 par voie intraveineuse dans les souris anesthésiées et, 3 minutes plus tard, effectuez une imagerie par fluorescence NIR-II des vaisseaux sanguins de tout le corps des souris à l’aide d’un système d’imagerie NIR-II. Concentrez-vous davantage sur la tête de la souris pour recueillir l’imagerie vasculaire cérébrale. REMARQUE: Utilisez des gants expérimentaux propres pendant l’imagerie, ce qui aidera à obtenir des images NIR-II propres.</li>
	<li>Collectez les images 5 min après l’injection de points HLY1 chez la souris et traitez les données à l’aide du logiciel ImageJ. Les paramètres de l’instrument du système d’imagerie optique NIR-II sont 90 mW/cm2 (laser 808 nm).</li>
	<li>À la fin de l’expérience, euthanasier les animaux en suivant des protocoles approuvés par l’institution. REMARQUE : Pour la présente étude, les animaux ont été euthanasiés en les exposant à un excès d’isoflurane32.</li>
</ol>

<ol><li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Versatile+types+of+inorganic%2Forganic+NIR-IIa%2FIIb+fluorophores%3A+from+strategic+design+toward+molecular+imaging+and+theranostics%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Versatile types of inorganic/organic NIR-IIa/IIb fluorophores: from strategic design toward molecular imaging and theranostics.</a> Chemical Reviews. 122 (1), 209-268 (2022).</li>
<li>Zhou, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mn-loaded+apolactoferrin+dots+for+in+vivo+MRI+and+NIR-II+cancer+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Mn-loaded apolactoferrin dots for in vivo MRI and NIR-II cancer imaging.</a> Journal of Materials Chemistry C. 7 (31), 9448-9454 (2019).</li>
<li>Zhang, F., Tang, B. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+luminescent+probes+for+bioimaging+and+biosensing%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Science%22%5BJournal%5D)">Near-infrared luminescent probes for bioimaging and biosensing.</a> Chemical Science. 12 (10), 3377-3378 (2021).</li>
<li>Yao, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+bright%2C+renal-clearable+NIR-II+brush+macromolecular+probe+with+long+blood+circulation+time+for+kidney+disease+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">A bright, renal-clearable NIR-II brush macromolecular probe with long blood circulation time for kidney disease bioimaging.</a> Angewandte Chemie International Edition. 61 (5), 202114273(2022).</li>
<li>Gao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+engineering+of+near-infrared-II+photosensitizers+with+steric-hindrance+effect+for+image-guided+cancer+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Molecular engineering of near-infrared-II photosensitizers with steric-hindrance effect for image-guided cancer photodynamic therapy.</a> Advanced Functional Materials. 31 (14), 2008356(2021).</li>
<li>Ding, F., Fan, Y., Sun, Y., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beyond+1000+nm+emission+wavelength%3A+recent+advances+in+organic+and+inorganic+emitters+for+deep-tissue+molecular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Beyond 1000 nm emission wavelength: recent advances in organic and inorganic emitters for deep-tissue molecular imaging.</a> Advanced Healthcare Materials. 8 (14), 1900260(2019).</li>
<li>Yang, Y., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+fluorophores+for+in+vivo+bioimaging+in+the+second+near-infrared+window%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Molecular fluorophores for in vivo bioimaging in the second near-infrared window.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 49 (9), 3226-3246 (2022).</li>
<li>Ding, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymethine+thiopyrylium+fluorophores+with+absorption+beyond+1000+nm+for+biological+imaging+in+the+second+near-infrared+subwindow%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Polymethine thiopyrylium fluorophores with absorption beyond 1000 nm for biological imaging in the second near-infrared subwindow.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 62 (4), 2049-2059 (2019).</li>
<li>Cheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+diketopyrrolopyrrole+Nir-Ii+fluorophores+and+Ddr+inhibitors+for+in+vivo+chemo-photodynamic+therapy+of+osteosarcoma%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Novel diketopyrrolopyrrole Nir-Ii fluorophores and Ddr inhibitors for in vivo chemo-photodynamic therapy of osteosarcoma.</a> Chemical Engineering Journal. , 136929(2022).</li>
<li>Yang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nir-Ii+chemiluminescence+molecular+sensor+for+in+vivo+high-contrast+inflammation+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Nir-Ii chemiluminescence molecular sensor for in vivo high-contrast inflammation imaging.</a> Angewandte Chemie International Edition. 59 (42), 18380-18385 (2020).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+second+near-infrared+Ru%28Ii%29+polypyridyl+complex+for+synergistic+chemo-photothermal+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">A second near-infrared Ru(Ii) polypyridyl complex for synergistic chemo-photothermal therapy.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 65 (3), 2225-2237 (2022).</li>
<li>Xu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long+wavelength-emissive+Ru%28Ii%29+metallacycle-based+photosensitizer+assisting+in+vivo+bacterial+diagnosis+and+antibacterial+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Long wavelength-emissive Ru(Ii) metallacycle-based photosensitizer assisting in vivo bacterial diagnosis and antibacterial treatment.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 119 (32), 2209904119(2022).</li>
<li>Xu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+of+emissive+Ruthenium%28II%29+metallacycle+over+1000+nm+wavelength+for+in+vivo+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Construction of emissive Ruthenium(II) metallacycle over 1000 nm wavelength for in vivo biomedical applications.</a> Nature Communications. 13 (1), 2009(2022).</li>
<li>Wang, S., Li, B., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+fluorophores+for+deep-tissue+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Central+Science%22%5BJournal%5D)">Molecular fluorophores for deep-tissue bioimaging.</a> ACS Central Science. 6 (8), 1302-1316 (2020).</li>
<li>Sun, Y., Sun, P., Li, Z., Qu, L., Guo, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+flavylium-inspired+far-red+to+NIR-II+dyes+and+their+applications+as+fluorescent+probes+for+biomedical+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Natural flavylium-inspired far-red to NIR-II dyes and their applications as fluorescent probes for biomedical sensing.</a> Chemical Society Reviews. 51 (16), 7170-7205 (2022).</li>
<li>Shen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rational+design+of+NIR-II+AIEgens+with+ultrahigh+quantum+yields+for+photo-+and+chemiluminescence+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Rational design of NIR-II AIEgens with ultrahigh quantum yields for photo- and chemiluminescence imaging.</a> Journal of the American Chemical Society. 144 (33), 15391-15402 (2022).</li>
<li>Mu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chemistry+of+organic+contrast+agents+in+the+NIR-II+window%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">The chemistry of organic contrast agents in the NIR-II window.</a> Angewandte Chemie International Edition. 61 (14), 202114722(2022).</li>
<li>Lu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NIR-II+fluorescence%2Fphotoacoustic+imaging+of+ovarian+cancer+and+peritoneal+metastasis%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Research%22%5BJournal%5D)">NIR-II fluorescence/photoacoustic imaging of ovarian cancer and peritoneal metastasis.</a> Nano Research. 15 (10), 9183-9191 (2022).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Cd-Mof+NIR-II+fluorophores+for+gastric+ulcer+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Chemical+Letters%22%5BJournal%5D)">Novel Cd-Mof NIR-II fluorophores for gastric ulcer imaging.</a> Chinese Chemical Letters. 32 (10), 3061-3065 (2021).</li>
<li>Lin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+near-infrared+II+aggregation-induced+emission+dots+for+in+vivo+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Science%22%5BJournal%5D)">Novel near-infrared II aggregation-induced emission dots for in vivo bioimaging.</a> Chemical Science. 10 (4), 1219-1226 (2018).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-molecule+fluorophores+for+near-infrared+IIb+imaging+and+image-guided+therapy+of+vascular+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22CCS+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Small-molecule fluorophores for near-infrared IIb imaging and image-guided therapy of vascular diseases.</a> CCS Chemistry. 4 (12), 3735-3750 (2022).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+NIR-II+organic+fluorophores+for+bioimaging+beyond+1550+nm%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Science%22%5BJournal%5D)">Novel NIR-II organic fluorophores for bioimaging beyond 1550 nm.</a> Chemical Science. 11 (10), 2621-2626 (2020).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+NIR-II+dyes+with+ultralong+circulation+persistence+for+image-guided+delivery+and+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Organic NIR-II dyes with ultralong circulation persistence for image-guided delivery and therapy.</a> Journal of Controlled Release. 342, 157-169 (2022).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+NIR-II+fluorophores+with+ultralong+blood+circulation+for+cancer+imaging+and+image-guided+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Self-assembled NIR-II fluorophores with ultralong blood circulation for cancer imaging and image-guided surgery.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 65 (3), 2078-2090 (2022).</li>
<li>Li, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+small-molecule+fluorophores+for+in+vivo+NIR-IIa+and+NIR-IIb+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Novel small-molecule fluorophores for in vivo NIR-IIa and NIR-IIb imaging.</a> Chemical Communications. 56 (22), 3289-3292 (2020).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+the+development+of+NIR-II+organic+emitters+for+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Coordination+Chemistry+Reviews%22%5BJournal%5D)">Recent advances in the development of NIR-II organic emitters for biomedicine.</a> Coordination Chemistry Reviews. 415, 213318(2020).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((long-fluorescence-lifetime+dyes+for+deep-near-infrared+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">long-fluorescence-lifetime dyes for deep-near-infrared bioimaging.</a> Journal of the American Chemical Society. 144 (31), 14351-14362 (2022).</li>
<li>Li, C., Chen, G., Zhang, Y., Wu, F., Wang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+fluorescence+imaging+technology+in+the+near-infrared-II+window+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Advanced fluorescence imaging technology in the near-infrared-II window for biomedical applications.</a> Journal of the American Chemical Society. 142 (35), 14789-14804 (2020).</li>
<li>Li, B., Lin, J., Huang, P., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+probes+for+luminescence+lifetime+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotheranostics%22%5BJournal%5D)">Near-infrared probes for luminescence lifetime imaging.</a> Nanotheranostics. 6 (1), 91-102 (2022).</li>
<li>Lei, Z., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+engineering+of+NIR-II+fluorophores+for+improved+biomedical+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Molecular engineering of NIR-II fluorophores for improved biomedical detection.</a> Angewandte Chemie International Edition. 60 (30), 16294-16308 (2021).</li>
<li>He, S., Song, J., Qu, J., Cheng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crucial+breakthrough+of+second+near-infrared+biological+window+fluorophores%3A+design+and+synthesis+toward+multimodal+imaging+and+theranostics%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Crucial breakthrough of second near-infrared biological window fluorophores: design and synthesis toward multimodal imaging and theranostics.</a> Chemical Society Reviews. 47 (12), 4258-4278 (2018).</li>
<li>Guo, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardized+rat+coronary+ring+preparation+and+real-time+recording+of+dynamic+tension+changes+along+vessel+diameter%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Standardized rat coronary ring preparation and real-time recording of dynamic tension changes along vessel diameter.</a> Journal of Visualized Experiments. (184), e64121(2022).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salidroside%2C+a+phenyl+ethanol+glycoside+from+rhodiola+crenulata%2C+orchestrates+hypoxic+mitochondrial+dynamics+homeostasis+by+stimulating+Sirt1%2FP53%2FDrp1+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ethnopharmacology%22%5BJournal%5D)">Salidroside, a phenyl ethanol glycoside from rhodiola crenulata, orchestrates hypoxic mitochondrial dynamics homeostasis by stimulating Sirt1/P53/Drp1 signaling.</a> Journal of Ethnopharmacology. 293, 115278(2022).</li>
<li>Ji, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acceptor+engineering+for+NIR-II+dyes+with+high+photochemical+and+biomedical+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Acceptor engineering for NIR-II dyes with high photochemical and biomedical performance.</a> Nature Communications. 13 (1), 3815(2022).</li>
<li>Hou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salidroside+intensifies+mitochondrial+function+of+CoCl2-damaged+Ht22+cells+by+stimulating+Pi3k-Akt-Mapk+signaling+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Phytomedicine%22%5BJournal%5D)">Salidroside intensifies mitochondrial function of CoCl2-damaged Ht22 cells by stimulating Pi3k-Akt-Mapk signaling pathway.</a> Phytomedicine. , (2022).</li>
<li>Jiang, Y., Pu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+probes+for+autofluorescence-free+optical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Molecular probes for autofluorescence-free optical imaging.</a> Chemical Reviews. 121 (21), 13086-13131 (2021).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

L’imagerie fluorescente NIR-I peut être utilisée dans une certaine mesure pour l’imagerie tumorale et vasculaire, mais en raison de la longueur d’onde d’émission maximale limitée des fluorophores NIR-I (<900 nm), elle entraîne une faible pénétration tissulaire et un rapport de fond du signal tumoral33,34. Une résolution d’imagerie faible et faible peut entraîner un écart entre le résultat du traitement par rétroaction d’imagerie et l’effet thérapeutique réel. En ...

L’imagerie par fluorescence est l’outil d’imagerie moléculaire couramment utilisé en recherche fondamentale, et est également souvent utilisée pour guider la résection chirurgicale de la tumeur dans les cliniques1. Le principe essentiel de l’imagerie par fluorescence est d’utiliser une caméra pour recevoir la fluorescence émise par un laser après l’irradiation d’échantillons (tissus, organes, etc.) 2. Le processus est terminé en quelques millisecondes3. Les longueurs d’onde d’imagerie de fluorescence peuvent être divisées en ultraviolet (200-400 nm), région visible (400-700 nm), proche infrarouge I (NIR-I, 700-900 nm) et proche infrarouge II (NIR-II, 1000-1700 nm)4,5,6. Parce que les molécules endogènes telles que l’hémoglobine, la mélanine, la désoxyhémoglobine et la bilirubine dans les tissus biologiques ont une forte absorption et un effet de diffusion sur la lumière dans les régions visibles, la pénétration et la sensibilité de la lumière sont considérablement réduites, et l’imagerie de fluorescence dans les longueurs d’onde de la lumière visible est affectéenégativement 7,8,9.
L’imagerie par fluorescence NIR-II présente une faible absorption et diffusion des photons, une vitesse d’imagerie élevée et un contraste (ou une sensibilité) d’image élevé10,11. À mesure que la longueur d’onde de fluorescence augmente, l’absorption et la diffusion de la fluorescence dans les tissus biologiques diminuent progressivement, et l’autofluorescence dans la région NIR-II est extrêmement faible12. Ainsi, la fenêtre NIR-II augmente considérablement la profondeur de pénétration des tissus et obtient une résolution et un rapport signal sur bruit plus élevés13,14,15. La fenêtre NIR-II peut être subdivisée en fenêtres NIR-IIa (1300-1400 nm) et NIR-lIb (1500-1700 nm)16. À ce jour, plusieurs matériaux NIR-II importants ont été signalés, notamment des nanotubes de carbone à paroi simple en matériaux inorganiques, des nanoparticules de terres rares, des points quantiques et des nanoparticules de polymères semi-conducteurs de matériaux organiques, des colorants à petites molécules, des matériaux luminescents induits par agrégation, etc. 1,17,18,19,20,21,22. Les nanomatériaux inorganiques s’accumulent facilement dans le foie, la rate, etc., et peuvent être biotoxiques à long terme23. Le fluorophore organique à petites molécules présente les avantages d’un métabolisme rapide, d’une faible toxicité, d’une modification facile et d’une structure claire, ce qui en fait la sonde la plus prometteuse pour un usage clinique24.
Le système d’imagerie optique NIR-II est également un élément essentiel de la bioimagerie par fluorescence, car il peut collecter efficacement les signaux de fluorescence NIR-II de la sonde NIR-II, produisant ainsi des images fonctionnelles, anatomiques et moléculaires précises25,26. Le système d’imagerie NIR-II comprend principalement des caméras infrarouges à ondes courtes, des filtres passe-long (LP), des lasers et des processeurs informatiques. In vivo L’imagerie fluorescente NIR-II est considérée comme l’une des approches d’imagerie les plus réalisables pour élucider les mécanismes des maladies et la nature de la vie27,28,29. La technologie d’imagerie NIR-II a été largement utilisée dans des domaines biomédicaux tels que la détection des cellules cancéreuses, l’imagerie dynamique, le traçage ciblé in vivo et la thérapie ciblée, en particulier dans la recherche en oncologie30,31. Cependant, compte tenu des exigences techniques élevées de la technologie d’imagerie NIR-II sur les sondes et les instruments d’imagerie, elle laisse également perplexe et restreint l’utilisation pratique des chercheurs dans différents domaines. Par conséquent, la préparation des sondes d’imagerie NIR-II et les applications de l’imagerie NIR-II sont présentées en détail dans cet article.

<table><tbody><tr><td>Pyridine anhydre</td><td>Perimed&nbsp ;</td><td>110-86-1</td><td></td></tr><tr><td>Sulfate de sodium anhydre</td><td>China national medicines Co., Ltd</td><td>SY006376</td><td></td></tr><tr><td>Carton noir</td><td>Suzhou Yingrui Optical Technology Co., Ltd</td><td>AO00158</td><td></td></tr><tr><td>Chromatographie sur colonne</td><td>Énergie chimique</td><td>E080498</td><td></td></tr><tr><td>Diphénylphosphine dichlorure de palladium</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B2161-1g</td><td></td></tr><tr><td>DSPE-PEG2000</td><td>Ponsure</td><td>PS-E1</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco’s modified eagle medium&nbsp ;</td><td>Gibco</td><td>8121587</td><td></td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Biofroxx</td><td>EZ6789D115</td><td></td></tr><tr><td>Sérum fœtal bovin</td><td>Gibco</td><td>2166090RP</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>GLPBIO</td><td>GC45487-1</td><td></td></tr><tr><td>K2CO3</td><td>Macklin</td><td>P816305-5g</td><td></td></tr><tr><td>N. N '- diméthylformamide</td><td>China national medicines Co., Ltd</td><td>02-12-1968</td><td></td></tr><tr><td>Instrument d’imagerie NIR-II</td><td>Suzhou Yingrui Optical Technology Co., Ltd</td><td>16011109</td><td></td></tr><tr><td>N-sulfénalide</td><td>Enerry chimique&nbsp ;</td><td>1250030-5g</td><td></td></tr><tr><td>PdCl2(dppf)2CH2Cl2</td><td>TCI&nbsp ;</td><td>B2064-1g</td><td></td></tr><tr><td>pénicilline-streptomycine</td><td>Gibco</td><td>15140-122</td><td></td></tr><tr><td>Tétrahydrofurane</td><td>China national medicines Co.,Ltd</td><td>M005197</td><td></td></tr><tr><td>Tétratriphénylphosphine palladium</td><td>Immochem</td><td>1021232-5g</td><td></td></tr><tr><td>Tétratriphénylphosphine palladium</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1021232-5g</td><td></td></tr><tr><td>Chlorure de tributylétain</td><td>Immochem</td><td></td><td></td>QH004335</tr><tr><td>Triméthylchlorosilane</td><td>Chine médicaments nationaux Co., Ltd</td><td>40060560</td><td></td></tr></tbody></table>

une sonde de fluorescence nir-ii brillante pour l’imagerie vasculaire et tumorale

A Bright NIR-II Fluorescence Probe for Vascular and Tumor Imaging

En tant que technologie d’imagerie émergente, l’imagerie par fluorescence proche infrarouge II (NIR-II, 1000-1700 nm) présente un potentiel important dans le domaine biomédical, en raison de sa sensibilité élevée, de sa pénétration des tissus profonds et de son imagerie supérieure avec une résolution spatiale et temporelle. Cependant, la méthode visant à faciliter la mise en œuvre de l’imagerie par fluorescence NIR-II pour certains domaines urgents, tels que les sciences médicales et la pharmacie, a intrigué les chercheurs concernés. Ce protocole décrit en détail les applications de construction et de bioimagerie d’une sonde moléculaire de fluorescence NIR-II, HLY1, avec un squelette D-A-D (donneur-accepteur-donneur). HLY1 a montré de bonnes propriétés optiques et biocompatibilité. De plus, l’imagerie vasculaire et tumorale NIR-II chez la souris a été réalisée à l’aide d’un dispositif d’imagerie optique NIR-II. Des images de fluorescence NIR-II haute résolution en temps réel ont été acquises pour guider la détection des tumeurs et des maladies vasculaires. De la préparation de la sonde à l’acquisition des données, la qualité de l’imagerie est grandement améliorée et l’authenticité des sondes moléculaires NIR-II pour l’enregistrement des données en imagerie intravitale est assurée.

L’intensité fluorescente et la luminosité des points HLY1 suspensibles dans l’eau ont été déterminées par un instrument d’imagerie NIR-II. L’intensité fluorescente de HLY1 dans le mélange THF/H2O à 90 % f w était cinq fois supérieure à celle de la solution de THF, ce qui indiquait une caractéristique AIE importante de HLY1 (figure 1B). De plus, les points HLY1 émettaient de forts signaux fluorescents sous un filtre LP de 1 500 nm, ce qui montre que les points H...

Le présent protocole décrit une opération détaillée d’imagerie par fluorescence NIR-II en temps réel d’une souris à l’aide d’un dispositif d’imagerie optique NIR-II.

Une sonde de fluorescence NIR-II brillante pour l’imagerie vasculaire et tumorale

As an emerging imaging technology, near-infrared II (NIR-II, 1000-1700 nm) fluorescence imaging has significant potential in the biomedical field, owing ...

L’imagerie vasculaire et tumorale à haute résolution a été réalisée par le nanoprob proche infrarouge à fluorescent, fournissant une méthode précise et efficace pour diriger les maladies vasculaires et le cancer. L’imagerie in vivo dans la fenêtre NIR-II, qui nous permet d’examiner en profondeur le sujet vivant, offre des opportunités pour la recherche biomédicale et nos applications cliniques. Préparez-vous à l’imagerie proche infrarouge II ou NIR-II en plaçant du carton noir disponible dans le commerce au centre du support de l’appareil d’imagerie.Ensuite, placez l’échantillon sur le carton noir, de sorte qu’il soit au centre du support. Après avoir sélectionné le filtre approprié, effectuez le réglage de la hauteur de la plate-forme. Appuyez longuement sur l’option de plate-forme vers le haut sur l’interface de l’écran tactile de la zone de contrôle de la console porteuse pour la déplacer vers le haut.Et appuyez longuement sur la plate-forme pour la déplacer vers le bas. Après avoir synthétisé le colorant NIR-II HLY1, préparer les points HLY1 par la méthode de nanoprécipitation en utilisant DSPE-PEG-2K comme matrice d’encapsulation. Pour ce faire, placez un bécher contenant une solution de 10 milligrammes de DSPE-PEG-2K dans neuf millilitres d’eau pour la sonication à 25 degrés Celsius.Ensuite, dissoudre un milligramme de HLY1 dans un millilitre de tétrahydrofurane ou THF. Et ajoutez lentement la solution dans la solution aqueuse DSPE-PEG-2K en cours de sonication. Par la suite, éliminer le THF du mélange par dialyse.Après avoir concentré la solution ci-dessus par centrifugation avec ultrafiltration à 7, 100 g pendant 10 minutes, placez-la dans un réfrigérateur à quatre degrés Celsius pour une utilisation ultérieure. Pour l’imagerie in vivo, injectez les points HLY1 par voie intraveineuse dans les souris anesthésiées. Et trois minutes plus tard, procédez à l’imagerie par fluorescence NIR-II des vaisseaux sanguins de tout le corps des souris à l’aide d’un système d’imagerie optique NIR-II.Concentrez-vous davantage sur la tête de la souris pour recueillir l’imagerie vasculaire cérébrale. Réglez les paramètres de l’instrument du système d’imagerie optique NIR-II à 90 milliwatts par centimètre carré et laser de 808 nanomètres. Collectez les images cinq minutes après l’injection de points HLY1 chez la souris et traitez les données à l’aide du logiciel ImageJ.L’intensité de fluorescence de HLY1 dans la solution à 90% de THF contenant 90% d’eau était cinq fois supérieure à celle de la solution de THF, indiquant une caractéristique importante d’émission induite par agrégation ou d’AIE de HLY1. Les points HLY1 émettaient de forts signaux fluorescents sous un filtre passe-bas ou LP de 1 500 nanomètres, établissant leur aptitude à l’imagerie NIR-IIb. La longueur d’onde maximale d’absorption et d’émission des points HLY1 était de 740 nanomètres et 1 040 nanomètres, respectivement.De plus, la taille hydrodynamique des points HLY1 a été déterminée à 145 nanomètres par diffusion dynamique de la lumière. Chez les souris administrées avec des points HLY1, les vaisseaux cérébraux et les microvaisseaux du membre postérieur ont été clairement identifiés par imagerie NIR-II sous un filtre LP de 1 500 nanomètres. En outre, les quatre tumeurs T1 des souris porteuses de tumeurs étaient également clairement visibles par imagerie NIR-II, indiquant la perméabilité et la rétention améliorées ou l’effet EPR des points HLY1.Tous ces résultats suggèrent que les points HLY1 sont une sonde de fluorescence NIR-II brillante applicable à l’imagerie vasculaire et tumorale. La préparation de la nanosonde suspension à l’eau sous l’imagerie in vivo et par fluorescence NIR-II est la partie la plus importante de la procédure.

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