開發(fā)了一種分子熒光探針I(yè)R-E1，它在水溶液中量子產(chǎn)率可以達(dá)到0.7%并且在體內(nèi)可以通過腎臟排泄。雖然該量子產(chǎn)率在相關(guān)材料中已經(jīng)是比較高的，但要達(dá)到快速成像并實(shí)現(xiàn)更深的穿透深度仍需要更亮的探針材料。

 研究了一類新型的高效熒光分子探針的理性設(shè)計(jì)。熒光分子由電子屏蔽基團(tuán)（shielding unit）、給體基團(tuán)（donor）、受體基團(tuán)（acceptor）組合，形成S-D-A-D-S型分子(圖1a)。目標(biāo)分子IR-FE以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)為電子給體（D），以烷基鏈取代芴為電子屏蔽基團(tuán)（S）。通過理論計(jì)算模擬，發(fā)現(xiàn)EDOT為電子給體時分子骨架具有更大的扭轉(zhuǎn)角和更加調(diào)諧的表面靜電電位分布，可有效保護(hù)受體基團(tuán)苯并雙噻二唑（BBTD），阻止其與溶劑分子或其它分子發(fā)生相互作用（圖1b）。同時，烷基鏈取代芴和分子骨架扭轉(zhuǎn)的共同作用可減弱分子間相互作用而降低聚集熒光淬滅。IR-FE的發(fā)射波長在900-1400 nm范圍，在甲苯中的量子產(chǎn)率高達(dá)31%（圖2a），在以聚乙二醇進(jìn)行水溶性修飾后量子產(chǎn)率可保持在2%（圖2b），這是迄今為止報(bào)道的在水相中量子產(chǎn)率值最高的水溶性近紅外二區(qū)有機(jī)熒光分子探針。研究發(fā)現(xiàn)EDOT是熒光分子在水溶液中保持量子效率的關(guān)鍵因素。