近红外二区发光材料在脑成像中的研究进展

薛东芝; 王樱蕙; 张洪杰

doi:10.37188/CJL.20230122

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近红外二区发光材料在脑成像中的研究进展

特邀报告 | 更新时间：2023-08-02

- 近红外二区发光材料在脑成像中的研究进展
  增强出版
- Design of NIR-Ⅱ Luminescent Materials and Applications in Brain Imaging
- 发光学报 2023年44卷第7期页码：1131-1148
- 作者机构：
  
  1.中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室，吉林长春　130022
  2.中国科学技术大学应用化学与工程学院，安徽合肥　230026
  3.清华大学化学系，北京　100084
- 作者简介：
  
  [ "薛东芝（1997-），女，陕西西安人，博士研究生，2019年于西北大学获得学士学位，主要从事稀土功能纳米材料的合成及其生物应用的研究。E-mail： xuedongzhi@ciac. ac. cn " ]
  [ "王樱蕙（1983-），女，吉林长春人，博士，研究员，博士生导师，2011年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要从事稀土发光纳米材料及其生物医学应用的研究。E-mail： yhwang@ciac. ac. cn" ]
  [ "张洪杰（1953-），男，吉林榆树人，博士，教授，博士生导师，中国科学院院士，1993年于法国波尔多第一大学获得博士学位，主要从事稀土材料的基础与应用研究。E-mail： hongjie@ciac. ac. cn 张洪杰，1953 年出生于吉林省榆树市。无机化学家，中国科学院长春应用化学研究所研究员，清华大学化学系教授，博士生导师，中国科学院院士。1978年毕业于北京大学化学系，1985年在中国科学院长春应用化学研究所获硕士学位，1993年在法国波尔多第一大学获博士学位。长期从事稀土材料的基础与应用研究，以材料的结构与功能关系为研究重点，致力于解决影响学科发展的关键科学问题，发展了系列材料制备的新方法和技术，并将基础、高技术及应用研究有机结合，合成了若干种稀土固体及杂化复合材料，研制出的稀土新材料已成功应用于汽车、照明、航天航空和国防军工等领域，满足了国家的重大战略需求。作为课题负责人先后承担了国家自然科学基金委重大、杰青、创新群体、国际合作等项目、国家973 计划和中科院先导计划等。近年来发表论文500 多篇，被他人正面引用30 000 多次，已授权发明专利79项。专业方向为稀土功能材料。现担任中国稀土行业协会理事长，英国皇家化学会会士，《应用化学》主编、《发光学报》副主编、《无机化学学报》副主编、《中国稀土学报》(英文版)副主编、《高等学校化学学报》编委、《中国科学:化学》顾问编委、Advanced Science 执行编委、Nanoscale Horizons 顾问编委等。1997年获国家杰出青年基金，1998年获香港求是基金会杰出青年学者奖，2001年入选中科院BR计划，2010年入选国家基金委创新群体学术带头人，2013担任国家973项目首席科学家，2013年当选中国科学院院士，2015年当选发展中国家科学院院士。以第一完成人获国家自然科学二等奖（2010年）、中科院杰出科技成就集体奖（2015年）、吉林省科学技术特殊贡献奖（2015年）、吉林省技术发明一等奖（2013年）、澳大利亚金袋鼠世界创新奖（2013年）、吉林省政府创新创业人才奖（2012年）、吉林省科技进步一等奖（2007年）等。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(22020102003;52022094;52272169);吉林省科技发展计划(20210101111JC)
- DOI：10.37188/CJL.20230122
  中图分类号： O482.31
- 纸质出版日期：2023-07-05，
  
  收稿日期：2023-05-08，
  
  修回日期：2023-05-26，
- 稿件说明：
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薛东芝,王樱蕙,张洪杰.近红外二区发光材料在脑成像中的研究进展[J].发光学报,2023,44(07):1131-1148.

XUE Dongzhi,WANG Yinghui,ZHANG Hongjie.Design of NIR-Ⅱ Luminescent Materials and Applications in Brain Imaging[J].Chinese Journal of Luminescence,2023,44(07):1131-1148.
薛东芝,王樱蕙,张洪杰.近红外二区发光材料在脑成像中的研究进展[J].发光学报,2023,44(07):1131-1148. DOI： 10.37188/CJL.20230122.

XUE Dongzhi,WANG Yinghui,ZHANG Hongjie.Design of NIR-Ⅱ Luminescent Materials and Applications in Brain Imaging[J].Chinese Journal of Luminescence,2023,44(07):1131-1148. DOI： 10.37188/CJL.20230122.

摘要

目前，荧光成像技术已成为生物医学应用中的重要工具之一，但其易受到光的穿透能力有限、组织自体荧光干扰等因素的影响。与可见光和近红外一区（NIR⁃Ⅰ）光相比，近红外二区（NIR⁃Ⅱ）荧光成像具有更深的穿透深度、更高的成像分辨率和灵敏度、更低的背景噪音和更高的信噪比，因此在脑血管成像和重大脑疾病的成像诊断方面展现出潜在的应用前景。本文主要介绍了不同类型NIR⁃Ⅱ荧光探针及优化其光学性能的策略。同时，总结了这些探针在脑成像方面的研究进展，并对未来临床应用所面临的问题进行了探讨。

Abstract

At present， fluorescence imaging has become one of the important tools in biomedical applications， but it is very susceptible to the limited penetration of light and auto-fluorescence in tissues. Compared with the fluorescence imaging in visible region and the first near-infrared window（NIR-Ⅰ）， the second near-infrared（NIR-Ⅱ） fluorescence imaging show the deeper penetration depth， lower background noise， higher imaging resolution， sensitivity， and signal-to-noise ratio， thus demonstrating the promising applications in cerebrovascular imaging and diagnosis of major brain diseases. Based on this， we mainly focus on the construction of different NIR-Ⅱ fluorescent probes and several strategies to optimize their optical performance. Meanwhile， the recent progress of these probes in brain imaging is summarized and some issues facing the future clinical applications are discussed.

关键词

荧光成像近红外二区荧光探针脑疾病

Keywords

fluorescence imagingNIR-Ⅱfluorescence probebrain diseases

references

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