Ett team från Institutionen för kemi har fastställt ett tillvägagångssätt för att skapa ett metallorganiskt rammaterial som ger nya perspektiv för sensibilisering av nära-infraröda självlysande lantanidjoner, inklusive oöverträffade möjligheter att avbilda djupare i vävnader för mer omfattande studier av biologiska system med ljus.
Professor Nathaniel Rosi och hans team arbetade med professor Stephane Petoud, INSERM forskningsdirektör för Centre for Molecular Biophysics i Frankrike och adjungerad professor vid institutionen för kemi på pappret, "Ship-in-a-flaska-beredning av molekylära antenner med lång våglängd i lantanidmetall-organiska ramverk för biologisk avbildning."
Forskningen beskriver processen där små molekylära prekursorer laddas in i de styva tredimensionella hålrummen inom lantanidmetallorganiska ramverk, där de kombineras för att bilda en tät uppsättning utvidgade molekylära system som fungerar som en "antenn" som sensibiliserar lantanidkatjonerna med exciteringsljus med långa våglängder. Dessa långa våglängder aktiverar de nära infraröda emitterande egenskaperna hos lantaniden, vilket kan bidra till att skapa bilder av områden som ligger djupare inom biologiska system.
Rosi noterade också att luminescensen från lantanider varar längre än bakgrundsstrålning i biologiska standardbilder, så forskare kommer att ha en tidsfördel när de studerar lantanidprover.
"Vi har uppnått ett system som är tillräckligt ljust, som vi kan se med hjälp av biologisk avbildning i det nära infraröda. Vi kan också excitera det vid långa våglängder, upp till 600 nanometer vilket är mycket önskvärt för att inte störa de biologiska systemen. "sade Rosi.
Tidningen publicerades i april i Journal of the American Chemical Society .
Rosi sa att detta nya optiska avbildningsmedel också kommer att hjälpa forskare att upptäcka ett större antal biologiska mål från ett enda experiment än vad som är möjligt med nuvarande metoder.
"Nuvarande begränsningar i bildbehandling tillåter en att bara detektera 4 kanske 5 molekyler i bästa fall i ett enda avbildningsexperiment. Tänk om vi ville upptäcka fem eller sex, eller 10? Det finns 14 lantanidelement över det periodiska systemet. De flesta av dem har väldigt tydliga, skarp, självlysande signaler. Vi kan eventuellt göra upp till 10 optiska avbildningssonder med olika lantanider och kunna upptäcka dem alla eftersom de inte har överlappande signaler. "
