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陈é¹/樊新元课题组开å‘近红外生物æ£äº¤å…‰å‚¬åŒ–å应用于活体é¥æŽ§åˆ†åæ¿€æ´?(CAT-NIR)
光控的生物æ£äº¤å应能够利用外æºå…‰å¯¹ç”Ÿç‰©æ´»æ€§åˆ†å进行原ä½å¯æŽ§çš„精准调控。这ç§åŽŸä½å…‰æŽ§è°ƒæŽ§å·²ç»æˆä¸ºåŒ–å¦ç”Ÿç‰©å¦é¢†åŸŸä¸çš„一项常è§è€Œæœ‰æ•ˆçš„æ‰‹æ®µï¼Œå¹¿æ³›åº”ç”¨äºŽç ”ç©¶ç”Ÿç‰©åŠŸèƒ½ä»¥åŠè°ƒæŽ§ç”Ÿå‘½è¿‡ç¨‹ç‰æ–¹é¢ã€‚å…¶ä¸ï¼Œå…‰æºæ³¢é•¿ä¸Žå应基团直接相关。以邻ç¡åŸºè‹„基为例，常用于紫外光脱除基团。然而，由于紫外光的细胞毒性ç‰é—®é¢˜ï¼Œç ”究人员开始寻找å¯è§å…‰å“应的å应基团，如Bodipyã€èŠ±é’ç´ ç‰ï¼Œè¿™äº›åŸºå›¢å¯ä»¥åœ¨å¯è§å…‰çš„作用下触å‘脱除å应。然而，这些波长的光åªèƒ½å±€é™äºŽç»†èƒžçš„ç ”ç©¶ä¸ï¼Œå› ä¸ºæ— æ³•ç©¿é€çš®è‚¤å’Œè„‚肪组织，导致活体动物体内的é¥æŽ§å…‰æŽ§æ¿€æ´»ä¸€ç›´æ˜¯ä¸€ä¸ªå·¨å¤§çš„挑战ã€?/span>
　　近红外光在光疗窗å£å†…ï¼?00 â€?1000 nm）的波长具有良好的组织穿é€æ€§å’Œç”Ÿç‰©ç›¸å®¹æ€§ï¼Œå› æ¤è¢«è®¤ä¸ºæ˜¯é¥æŽ§åŠ¨ç‰©ä½“内化å¦å应的ç†æƒ³å…‰æºã€‚然而，由于能é‡è¾ƒå¼±ï¼Œè¿‘红外光难以直接触å‘化å¦å应，这也是目å‰éœ€è¦è§£å†³çš„技术难题之一。近日，北京大å¦é™ˆé¹/樊新元课题组利用光催化å应的优势，借助近红外光æ•å‰‚作为光能ä¸ç»§ç«™ï¼Œå¼€å‘了锇é…åˆç‰©ä½œä¸ºå‚¬åŒ–剂，740nm近红外光触å‘苯硼酸转化为苯酚的近红外生物æ£äº¤å…‰å‚¬åŒ–ååº?CAT-NIR技æœ?ï¼Œå®žçŽ°äº†ä½¿ç”¨ä½“å¤–çš„è¿‘çº¢å¤–å…‰æ— æŸã€é¥æŽ§çš„控制å°é¼ 体内生物活性分åçš„å¯æŽ§æ¿€æ´»ã€?/span>
　　
ã€€ã€€è¯¥ç ”ç©¶ä¸ï¼Œä½œè€…从光催化芳基硼酸氧化羟基化å应出å‘，在生物兼容的å应æ¡ä»¶ä¸‹ï¼Œé€šè¿‡å¯¹å…‰å‚¬åŒ–剂ã€æ·»åŠ 剂ã€å应æ¡ä»¶ç‰è¿›è¡Œç³»ç»Ÿçš„ç›é€‰å’Œä¼˜åŒ–，以åŠå¯¹å‚¬åŒ–剂毒性ã€è†œé€æ€§ã€èƒžå†…催化活性ç‰ä¸€ç³»åˆ—评估和考察，最终ç›é€‰å‡ºé”?II)三è”å¡å•¶é…åˆç‰©ä¸ºæœ€ä¼˜å‚¬åŒ–剂，实现了生命环境ä¸è¿‘红外光催化的硼酸高效脱除释放酚羟基的å应。éšåŽçš„机ç†ç ”究æ示了该光催化å应的å¯èƒ½é€”径：近红外光激å‘的锇催化剂被电å供体还原，éšåŽç»ç”±å•ç”µå转移过程将分å氧活化为超氧化物，进而驱动芳基硼酸氧化羟基化å应，释放酚羟基的活性基团ã€?/span>
　　
　　接ç€ï¼Œä½œè€…借助该å应æˆåŠŸåœ¨æ´»ç»†èƒžä½“系实现了近红外光触å‘çš„è§å…‰åˆ†åå’Œå‰è¯åˆ†åçš„å¯æŽ§æ¿€æ´»ï¼Œå±•çŽ°å‡ºè‰¯å¥½çš„生物相容性。为了将该å应进一æ¥æ‹“展至生物大分å，作者将其与é—ä¼ å¯†ç å拓展技术相结åˆï¼Œé€šè¿‡å¯æŽ§æ¿€æ´»ç¡¼é…¸ä¿æŠ¤çš„蛋白质实现了活细胞表é¢è›‹ç™?è›‹ç™½ç›¸äº’ä½œç”¨çš„è°ƒèŠ‚å’Œç»†èƒžçš„é€‰æ‹©æ€§æ ‡è®°ã€?/span>
　　最åŽï¼Œå€ŸåŠ©è¿‘红外光优异的组织穿é€èƒ½åŠ›å’Œå应的生物相容性，作者æˆåŠŸåœ¨è·ç˜¤å°é¼ 模型ä¸è¿œç¨‹å¯æŽ§åœ°æ¿€æ´»äº†å‰è¯åˆ†å，实现了利用体外的近红外光é¥æŽ§æ¿€æ´»æ´»ä½“动物体内的活性分åã€?/span>
　　
　　综上，该工作借助光催化ç–略，开å‘了近红外光触å‘的生物æ£äº¤å…‰å‚¬åŒ–å应，并应用于活细胞ä¸è§å…‰åˆ†åã€å‰è¯å’Œè›‹ç™½è´¨ç‰åŠŸèƒ½åˆ†åçš„å¯æŽ§æ¿€æ´»ã€‚更为é‡è¦çš„是，得益于近红外光的组织穿é€èƒ½åŠ›ï¼Œå®žçŽ°äº†æ´»ä½“动物体内功能分åçš„é¥æŽ§æ¿€æ´»ã€?/span>
　　该工作以“Near Infrared Light-Triggered Photocatalytic Decaging for Remote-Controlled Spatiotemporal Activation in Living Miceâ€ä¸ºé¢˜å‘表在《Angew. Chem. Int. Ed.》上（Angew. Chem. Int. Ed.2023, e202310920）。论文的通讯作者是北京大å¦åŒ–å¦ä¸Žåˆ†å工程å¦é™¢é™ˆé¹æ•™æŽˆå’Œæ¨Šæ–°å…ƒå‰¯ç ”究员，第一作者是北大清åŽç”Ÿå‘½è”åˆä¸å¿ƒ2020级åšå£«ç”Ÿæ¢è½©å’Œè¥¿åŽå¤§å¦é’±çŠæ•™æŽˆï¼ŒåŒ—京大å¦åŒ–å¦ä¸Žåˆ†å工程å¦é™¢å¨„之æ£ã€ä¾¯é›¨è¾°ç‰åŒå¦ä¹Ÿä½œå‡ºäº†é‡è¦è´¡çŒ®ã€‚è¯¥ç ”ç©¶å¾—åˆ°å›½å®¶è‡ªç„¶ç§‘å¦åŸºé‡‘委ã€ç§‘技部é‡å¤§ä¸“项ã€æŽé©èµµå®ç”Ÿå‘½ç§‘å¦é’年基金ç‰é¡¹ç›®çš„支æŒã€?/span>
　　原文链接�a href="//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202310920" style="margin: 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: subpixel-antialiased; outline: none; text-decoration-line: none; color: rgb(19, 19, 19);">//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202310920
　　DOI: 10.1002anie.202310920