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Wasserlösliche Perylenediimide (PDIs) mit hoher Fluoreszenzintensität, Photostabilität und Biokompatibilität wurden erfolgreich hergestellt und im biologischen Bereich angewendet. In diesem Übersichtsartikel konzentrieren wir uns kurz auf die synthetischen Strategien zur Herstellung wasserlöslicher PDIs durch die Integration von ionischen oder nicht-ionischen Substituenten mit mehreren polaren Gruppen in die Buchtregion, Imide- oder ortho-Positionen der PDIs. Diese ionischen/nicht-ionischen Substituenten können die π-π-Aggregation unterdrücken und die inneren Perylen-Chromophore abschirmen, wodurch sie zur Wasserlöslichkeit beitragen, die für biologische Anwendungen entscheidend ist. Die optischen Eigenschaften, Absorptions- und Emissionsmaxima über 500 nm minimieren den Autofluoreszenzhintergrund von Zellen und ermöglichen das Imaging in lebenden Zellen. Die biologischen Anwendungen von wasserlöslichen PDIs werden von einfachen (grundlegenden) bis komplexen (fortgeschrittenen) Prozessen diskutiert, einschließlich Biosensing in vitro-Studien, Imaging und Gene-/Medikamentenabgabe in lebenden Zellen, Geweben und dem gesamten Körper. Die vielversprechende Zukunft der ent‑worfenen multifunktionalen wasserlöslichen PDIs wird in diesem Überblick hervorgehoben.
Sun et al. (Fri,) haben diese Frage untersucht.