Attualmente, i tumori all'interno del sistema nervoso centrale sono tra i tumori più difficili da diagnosticare. Diverso dalle tecniche convenzionali di imaging cerebrale, l'imaging a fluorescenza nel vicino infrarosso (NIR) dimostra particolari meriti tra cui la non pericolosità, offrendo un feedback rapido, e avere una maggiore sensibilità.

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. ZHENG Hairong degli Istituti di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT) dell'Accademia cinese delle scienze, in collaborazione con il Prof. LIU Bin dell'Università di Singapore, ha riportato la prima molecola fluorescente NIR-II con caratteristiche di emissione indotta da aggregazione (AIE) per doppia fluorescenza e imaging fotoacustico. I loro risultati sono stati pubblicati in Materiale avanzato .

Imaging a fluorescenza nella seconda finestra NIR (NIR-II), rispetto alla prima finestra NIR (NIR-I), presenta vantaggi salienti di penetrazione più profonda e maggiore risoluzione spazio-temporale, a causa dell'ulteriore riduzione della diffusione dei fotoni, assorbimento, e l'autofluorescenza tissutale nei tessuti biologici. Gli scienziati hanno progettato una nuova molecola AIE emissiva NIR-II su misura per donatore-accettore (D-A), e i punti formulati hanno mostrato un'elevata resa quantica di fluorescenza NIR-II fino al 6,2 percento, a causa della natura intrinseca di emissione indotta dall'aggregazione della molecola progettata.

I punti AIE sono stati utilizzati con successo per la doppia fluorescenza NIR-II e l'imaging fotoacustico NIR-I per una diagnosi precisa e non invasiva del tumore al cervello. Sulla base degli stessi punti, gli esperimenti hanno rivelato che l'imaging a fluorescenza NIR-II ha mostrato un'alta risoluzione.

Nel frattempo, L'imaging NIR-I PA ha intrinsecamente mostrato una profondità di penetrazione maggiore rispetto a quella dell'imaging a fluorescenza NIR-II, che ha permesso una chiara delineazione della profondità del tumore nel cervello.

L'imaging bimodale sinergico con il targeting di nanoparticelle AIE luminose decorate con c-RGD ha mostrato una diagnosi precisa del tumore al cervello con una buona specificità e un'elevata sensibilità, che ha prodotto un alto S/B di 4,4 e ha valutato accuratamente la profondità della posizione del tumore all'interno del tessuto cerebrale.

Lo studio dimostra la promessa delle molecole NIR-II AIE e dei loro punti nella doppia fluorescenza NIR-II e nell'imaging fotoacustico NIR-I per una diagnosi precisa del cancro al cervello.