【摘 要】
：
波长位于1000-1700 nm的近红外二区（NIR-Ⅱ）荧光成像技术,因其发射波长较长,光散射、光衰减和组织自发荧光干扰较少,展现出更优的组织穿透深度和更高的空间分辨率等优势。然而,目前近红外二区荧光成像材料在肿瘤成像及手术导航等生物应用方面仍面临着诸多挑战,如功能性单一、稳定性低和水溶性差等问题。因此发展多功能、高稳定性NIR-Ⅱ荧光探针是亟需解决的问题。我们首先合成了一种基于噻二唑并[3,4
论文部分内容阅读
波长位于1000-1700 nm的近红外二区（NIR-Ⅱ）荧光成像技术,因其发射波长较长,光散射、光衰减和组织自发荧光干扰较少,展现出更优的组织穿透深度和更高的空间分辨率等优势。然而,目前近红外二区荧光成像材料在肿瘤成像及手术导航等生物应用方面仍面临着诸多挑战,如功能性单一、稳定性低和水溶性差等问题。因此发展多功能、高稳定性NIR-Ⅱ荧光探针是亟需解决的问题。我们首先合成了一种基于噻二唑并[3,4-g]喹喔啉（TTQ-F）的水溶性NIR-Ⅱ荧光分子TTQ-F-PEG,实现了血管和指纹的高信噪比NIR-Ⅱ荧光和NIR-Ⅱ寿命成像应用;其次,发展了一种具有NIR-Ⅱ荧光成像性质的高稳定性原子转移自由基聚合（ATRP）引发剂,为开发多功能NIR-Ⅱ荧光聚合物提供了平台;最后制备了一种多功能性树枝状分子修饰的NIR-Ⅱ荧光共轭聚合物,为实现NIR-Ⅱ荧光成像引导的光动力治疗（PDT）奠定了基础。本文的具体研究内容如下:（1）水溶性D-A-D结构探针的开发及NIR-Ⅱ荧光/寿命双模态成像应用:首先以TTQF为基础,在其侧链通过共价键接枝聚乙二醇（PEG）制备了一种水溶性荧光探针TTQ-F-PEG。探针在固体和溶液状态均显示出良好的NIR-Ⅱ荧光成像和寿命成像性能。体外的组织穿透深度实验结果表明TTQ-F-PEG的成像穿透深度能达到8 mm。小鼠体内成像实验表明探针水溶液可以实现对血管清晰的NIR-Ⅱ荧光成像和寿命成像。我们还利用探针的固态发光性能制备了指纹显像显色剂,实现了隐形指纹的高清晰度的NIR-Ⅱ荧光/寿命双模态成像。（2）高稳定性NIR-Ⅱ荧光分子的开发及原子转移自由基聚合应用:本章首先以噻吩[3,4-C][1,2,5]噻二唑（TTDT）为受体、9,9’-螺二芴（SF）为供体开发了一种高稳定性的NIR-Ⅱ荧光分子。基于TTDT受体制备的NIR-Ⅱ荧光分子相比苯并[1,2-c:4,5-c’]二[1,2,5]噻二唑（BBT）、喹喔啉（TTQ）受体分子（BBT-SF和TTQ-SF）展现出优异抗碱以及抗氧化还原反应的稳定性。更为重要的是,基于该新型NIR-Ⅱ荧光分子制备的水溶性探针相比于BBT-SF和TTQ-SF分子,表现出更优异的抗荧光猝灭性能。随后我们以TTDT为基础合成了一种高稳定性的ATRP引发剂。该引发剂具备高效的引发聚合性能,可以有效地引发常见的苯乙烯和寡聚乙二醇等单体。获得的水溶性聚合物TTDT-TF-POEGMA可以直接实现对小鼠血管和肿瘤的高信噪比NIR-Ⅱ荧光成像。除此之外,TTDT-TF-POEGMA还可用于NIR-Ⅱ荧光成像引导的肿瘤手术切除,具有一定的临床转化意义。（3）具有I/II型光动力特性的D-A-D结构NIR-Ⅱ荧光聚合物的开发:本章开发了一种PBF为共轭主链、三代树枝状分子PAMAM3为侧链的水溶性树枝状聚合物PBF-AM3。该聚合物不仅显示出良好的水溶性,同时还具有优异的NIR-Ⅱ荧光成像能力和光稳定性。光动力实验结果表明富叔胺基团树枝状分子PAMAM3的引入极大提升了PBF-AM3光动力性能,在740 nm激光照射下,该聚合物能够同时产生Ⅰ型和Ⅱ型两种不同类型的活性氧,具有应用于NIR-Ⅱ荧光成像引导PDT治疗的前景。
其他文献
钾资源储量丰富、标准电极电位较低且溶剂化K+在电解液中的迁移率高。故开发高性能的钾离子电池被认为是解决因锂资源短缺导致的价格高涨和弥补储能市场供不应求问题的有效途径。然而,钾离子半径大,在材料中进行固相扩散困难,且离子脱嵌过程易造成材料的结构形变。这导致钾离子电池缺乏具有高容量、高氧化还原电位和良好结构稳定性的正极材料来满足使用需求。研究报道显示,二元铁锰层状过渡金属氧化物正极(KxFe0.2Mn
在量子通信研究中,光子由于其可操作性和高速传输特性而成为主要的信息载体。光量子比特和光子纠缠是量子通信领域的重要资源,在量子隐形传态（QT）、量子密钥分发（QKD）、量子安全直接通信（QSDC）等领域有着广泛的应用。在远距离量子通信中,光子传输损耗是量子通信的一个重要障碍,光子传输损耗导致光子在光纤中的传播随着信道长度的增加呈现指数式衰减。光子传输损耗不仅严重影响量子通信的通信效率,限制通信长度,
随着半导体技术的快速发展,微弱电流检测技术已经广泛应用在众多领域,对微弱电流检测技术的的分辨率要求也越来越高。高分辨率意味着可以检测更微弱的电流,很多领域产生的微弱电流已经达到亚pA级别,这给微弱电流检测技术带来了很大的挑战。为了应对微弱电流检测技术面临的挑战,设计一款具有高分辨率的微弱电流调理放大芯片具有重要意义。为了实现亚pA级别的电流分辨率,本文在传统的电荷积分器基础上构造微弱电流检测方案,
光场调控技术是利用光学器件的材料、结构、物理效应等,对光场的空间分布或激光脉冲的形状、脉宽、相干特性进行调谐和控制,实现具有特殊空间分布,或者高能量、超快脉冲。微环谐振器（Micro-Knot resonator,MKR）将光限制在亚微米尺度的微纳光纤环内,具有全光纤、高Q值特性,相比于普通直通式微纳光纤,提高了光与物质的相互作用强度。本文采用二维材料与微环谐振器相复合,利用二维材料特殊的分子结构
未来6G移动通信会以毫米波、大规模MIMO及IRS等多种技术的联合设计为基础,进一步提升系统容量、频谱效率和传输可靠性等。为了充分发挥系统的潜在性能,系统需要获取完整可靠的信道状态信息。然而,伴随着系统复杂度的上升,信道估计变得极具挑战。因此,本文分别对毫米波大规模MIMO系统以及IRS辅助的毫米波大规模MIMO系统两种不同的场景进行信道估计研究,具体研究内容包括:首先,针对毫米波大规模MIMO系
三维（3D）金属卤化物钙钛矿具有高吸收系数、长电荷扩散长度、出色的载流子迁移率以及可调节的带隙等优点,在太阳能电池领域展现出巨大的应用潜力。目前,钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）增长迅猛,已达到25.7%,单就效率而言已经满足了商业化的需求,但3D PSCs稳定性的问题在一定程度上限制了其未来商业化的发展。一系列策略如掺杂、组分工程、界面改性、新型电子和空穴传输材料和封装等相继
随着第五代移动通信技术的商用,移动用户数量不断增长,各种应用场景下的信息传输需求和能量供应需求日益多样化,这些都给移动通信网络的设计带来巨大的挑战。在第五代移动通信以及面向未来的第六代移动通信中,非正交多址接入（Non-Orthgonal Multiple Access,NOMA）技术因其能够满足用户体验需求、提高频谱效率而受到人们的广泛关注。NOMA和协作通信技术融合下的协作NOMA技术通过视距
微马达由于精巧的设计、强大的自混合能力、易于修饰及低功耗等特点,在环境修复领域具有巨大的应用潜力。基于低成本、易于制备、开放的框架及可调的组分等优势,类普鲁士蓝衍生物受到催化微马达工作者的青睐。本论文研究工作主要是通过共沉淀和热处理法制备了新型的双金属类普鲁士蓝衍生氧化物微马达,在H2O2溶液中均展现出优异的自主运动性能和方向可控性,并应用于水体中罗丹明B以及苯酚的去除。主要研究内容和结果如下:1
过渡金属催化的偶联反应是现代有机化学中构建新的碳-碳键、碳-杂原子键的重要方法。从20世纪初开始,过渡金属催化的偶联反应取得了长足发展,其中Ullmann反应就是非常重要的一类反应。Ullmann反应从最初使用的铜催化剂到有重大转折的镍催化剂,再到20世纪70年代钯催化剂的发现及广泛应用,Ullmann反应取得重大突破。1901年,德国化学家Fritz Ullmann首次报道了卤代芳香族化合物与C
进入信息化时代后,图像俨然成为了人们获取并传播信息的重要途径。然而,在图像的摄取、存储和传播过程中,许多不可避免的因素会导致图像质量降低,比如噪声、成像环境、成像设备等。数字图像处理技术在该时代背景下迅速发展并且为许多行业（医学、航天、军事等）的改善与发展提供了帮助。数字图像处理是指利用计算机技术对图像进行复原、增强、分割、特征提取等处理的方法。本文主要研究图像处理问题中的图像复原与分割问题,主要