La estructura molecular planar y torcida conduce a la alta brillantez de las nanopartículas de polímero semiconductor para imágenes de fluorescencia NIR-IIa

Las nanopartículas de polímero semiconductor (SPNs) que emiten en la segunda ventana del infrarrojo cercano (NIR-II, 1000-1700 nm) son materiales prometedores para la imagenología óptica de tejidos profundos en mamíferos, pero la brillantez está lejos de ser satisfactoria. En este trabajo, desarrollamos una estrategia de diseño molecular para aumentar la brillantez de las SPNs NIR-II: la planarización y torsión de la estructura. Al integrar el alto coeficiente de absorción heredado de las unidades π-conjugadas planas y el alto rendimiento cuántico en estado sólido (ΦPL) de los motivos torcidos en un único polímero, se logró un aumento en la brillantez. El pNIR-4 resultante, con estructuras tanto torcidas como planas, mostró una ΦPL y absorción mejoradas en comparación con el polímero plano pNIR-1 y el polímero torcido pNIR-2. Dada la cola de emisión que se extiende hacia la región NIR-IIa (1300-1400 nm) de las nanopartículas pNIR-4, se observó imagenología de fluorescencia NIR-IIa de vasos sanguíneos con mayor claridad. Además, un poli(β-aminoéster) sensible al pH hizo que el pNIR-4 se acumulara específicamente en sitios tumorales, permitiendo la resección precisa del cáncer guiada por imágenes de fluorescencia NIR-IIa. Este estudio proporciona una estrategia de diseño molecular para desarrollar fluoróforos altamente brillantes.