Superior Photophysical and Photosensitizing Properties of Nanoaggregates of Weakly Emissive Dyes for Use in Bioimaging and Photodynamic Therapy
Notice bibliographique
Résumé
The development of luminescent dyes based on 1,1,4,4-tetracyanobuta-1,3-dienes (TCBDs) is an active research area, and a quantum yield (Φ F ) of 7.8% has been achieved so far in cyclohexane by appending a fluorophore. Our novel method radically refines weakly emissive 2,3-disubstituted TCBD (phenyl-TCBD 1 ) (Φ F = 2.3% in CH 3 CN) into a water-soluble, biocompatible nanoformulation as highly emissive aggregates 1NPs ⊂ PF-127 with Φ F = 7.9% in H 2 O and without fluorophore conjugation. Characterization of 1NPs ⊂ PF-127 was carried out using various spectroscopic techniques, and its predominant size was found to be 80–100 nm according to transmission electron microscopy and dynamic light scattering techniques. Spectroscopic studies including Fourier transform infrared spectroscopy revealed that aggregated phenyl-TCBD particles were encapsulated in a nonluminescent triblock copolymer (PF-127)-based nanomicelles with the TCBD entrapment efficiency of 77%. With increasing water fraction, the phenyl-TCBD nanoaggregates exhibited a 3-fold higher quantum yield, a greater lifetime, and a red shift (155 nm). This remarkable enhancement in red emissivity enabled them to be used as a bioprobe for bioimaging applications and in photodynamic therapy to selectively target cancer cell lines with singlet oxygen generation capability (Φ Δ = 0.25). According to the MTT assay, compared to the native molecular form (1229 nM), the aggregated 1NPs ⊂ PF-127 (13.51 nM) exhibited dose-dependent cell death when exposed to light with 91-fold increased activity. The histoarchitectures of various vital organs (liver, kidneys, heart, lungs, and spleen) were intact when tested for in vivo biocompatibility. This study has significant implications for developing nonplanar push–pull chromophore-based dyes as biosensors and with potential applications beyond bioimaging.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».