Counterion‐Paired Bright Heptamethine Fluorophores with NIR‐II Excitation and Emission Enable Multiplexed Biomedical Imaging

反离子 化学 激发 荧光 多路复用 材料科学 聚集诱导发射 分析化学(期刊) 光学 离子 计算机科学 色谱法 物理 电信 有机化学 量子力学
作者
Yang Yang,Caixia Sun,Shangfeng Wang,Kui Yan,Mengyao Zhao,Bin Wu,Fan Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:61 (24) 被引量:82
标识
DOI:10.1002/anie.202117436
摘要

Abstract Photon excitation and emission at the NIR‐II spectral window enable high‐contrast deep‐tissue bioimaging. However, multiplexed imaging with NIR‐II excitation and emission has been hampered by the limited chemical strategies to develop bright fluorophores with tunable absorption in this spectral regime. Herein, we developed a series of heptamethine cyanines (HCs) with varied absorption/emission maxima spanning from 1100 to 1600 nm through a physical organic approach. A bulky counterion paired to HCs was found to elicit substantial improvements in absorptivity (7‐fold), brightness (14‐fold), and spectral profiles in water, addressing a notorious quenching problem of NIR‐II cyanines due to aggregation and polarization. We demonstrated the utilities of HC1222 and HC1342 for high‐contrast dual‐color imaging of circulatory system, lymphatic structures, tumor, and organ function in living mice under 1120 nm and 1319 nm excitation, showing HCs as a promising platform for non‐invasive bioimaging.
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