평면 및 비틀린 분자 구조가 NIR-IIa 형광 이미지를 위한 반도체 폴리머 나노입자의 고광도를 이끈다

두 번째 근적외선 창(NIR-II, 1000-1700 nm)에서 방출되는 반도체 폴리머 나노입자(SPNs)는 포유류의 심부 조직 광학 이미징을 위한 유망한 물질이지만, 광도는 만족스럽지 못하다. 여기에서 우리는 NIR-II SPNs의 광도를 향상시키기 위한 분자 설계 전략을 개발하였다: 구조의 평면화 및 비틀림. 평면 π-결합 단위에서 물려받은 강한 흡수 계수와 비틀린 모티프에서 오는 높은 고체 상태 양자 수율(ΦPL)을 하나의 폴리머로 통합함으로써 광도가 증가하였다. 비틀린 구조와 평면 구조를 모두 가진 pNIR-4는 평면 폴리머 pNIR-1 및 비틀린 폴리머 pNIR-2와 비교할 때 개선된 ΦPL과 흡수를 나타냈다. pNIR-4 나노입자의 방출 꼬리가 NIR-IIa 영역(1300-1400 nm)으로 확장됨에 따라, 향상된 선명도로 혈관의 NIR-IIa 형광 이미징이 관찰되었다. 또한, pH 반응성 폴리(β-아미노 에스터)는 pNIR-4가 종양 위치에 특정적으로 축적되도록 하여, NIR-IIa 형광 이미지 유도 하에 암의 정밀 절제를 가능하게 했다. 이 연구는 고광도를 가진 형광체를 개발하기 위한 분자 설계 전략을 제공한다.