Nyt materiale giver mulighed for hidtil uset billeddannelse dybere i væv

Et team fra Institut for Kemi har etableret en tilgang til skabelsen af ​​et metalorganisk rammemateriale, der giver nye perspektiver for sensibilisering af nær-infrarøde selvlysende lanthanidioner, herunder hidtil usete muligheder for billeddannelse dybere i væv til mere omfattende undersøgelser af biologiske systemer med lys.

Professor Nathaniel Rosi og hans team arbejdede sammen med professor Stephane Petoud, INSERM forskningsdirektør for Center for Molekylær Biofysik i Frankrig og adjungeret professor ved Institut for Kemi på papiret, "Ship-in-a-flaske forberedelse af langbølgelængde molekylære antenner i lanthanid metal-organiske rammer til biologisk billeddannelse."

Forskningen beskriver den proces, hvor små molekylære prækursorer indlæses i de stive tredimensionelle hulrum i lanthanid metal-organiske rammer, hvor de kombineres for at danne en tæt række af udvidede molekylære systemer, der fungerer som en "antenne", der sensibiliserer lanthanid-kationerne med lange bølgelængder excitationslys. Disse lange bølgelængder aktiverer lanthanidets nær infrarøde emitterende egenskaber, som kan være med til at skabe billeder af områder, der ligger dybere i biologiske systemer.

Rosi bemærkede også, at luminescensen fra lanthanider varer længere end baggrundsstråling i standard biologiske billeder, så forskere vil have en tidsfordel, når de studerer lanthanidprøver.

"Vi har opnået et system, der er tilstrækkeligt lyst, at vi kan se ved hjælp af biologisk billeddannelse i det nære infrarøde. Vi kan også excitere den ved lange bølgelængder, op til 600 nanometer, hvilket er meget ønsket for ikke at forstyrre de biologiske systemer." sagde Rosi.

Avisen udgivet i april i Journal of the American Chemical Society .

Rosi sagde, at dette nye optiske billeddannende middel også vil hjælpe forskere med at opdage et større antal biologiske mål fra et enkelt eksperiment, end hvad der er muligt med nuværende metoder.

"Nuværende begrænsninger i billeddannelse tillader, at man kun kan detektere 4 måske 5 molekyler i bedste fald i et enkelt billeddannelseseksperiment. Hvad nu hvis vi ville detektere fem eller seks, eller 10? Der er 14 lanthanidelementer på tværs af det periodiske system. De fleste af dem har meget forskellige, skarp, selvlysende signaler. Vi kan potentielt lave op til 10 optiske billeddannelsesprober med forskellige lanthanider og være i stand til at detektere dem alle, fordi de ikke har overlappende signaler."