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Basado en el esqueleto aza-BODIPY, NIR1001 incorpora grupos donadores de electrones (p. ej., 4-N,N-difenilaminofenil) en las posiciones 2,6, formando una estructura simétrica D-π-D1. Este diseño estrecha la brecha HOMO-LUMO, desplazando el pico de absorción más allá de los 1000 nm y mejorando la transferencia de carga intramolecular (ICT). En THF, NIR1001 presenta una sección eficaz de absorción de dos fotones (TPA) máxima de 37 GM, lo que duplica la mejora de los derivados tradicionales de BODIPY. Su tiempo de vida en estado excitado de 1,2 ps permite transiciones no radiativas eficientes, lo que lo hace adecuado para la terapia fotodinámica (TFD).

Los cálculos DFT revelan que el mecanismo de transferencia de carga de NIR1001 surge de la deslocalización de electrones π entre las fracciones donadora y aceptora. La modificación con metoxi mejora aún más la absorción NIR en la ventana fototerapéutica (650-900 nm), mejorando la sensibilidad¹. En comparación con los colorantes AF de la Universidad de Fudan, NIR1001 mantiene un peso molecular bajo (<500 Da) con un 40 % más de fotoestabilidad. La modificación por carboxilación mejora la solubilidad en agua (cLogD = 1,2), reduciendo la adsorción no específica en sistemas biológicos.

3. Aplicaciones biomédicas
En bioimagen, la sonda hCG-NIR1001 conjugada con hCG logra imágenes de alta resolución de folículos ováricos y micrometástasis bajo excitación de 808 nm. Con una profundidad de penetración de 3 cm en NIR-II, triplica el rendimiento de las sondas NIR-I, a la vez que reduce la fluorescencia de fondo en un 60 %. En un modelo murino de lesión renal, NIR1001 muestra una captación renal específica del 85 %, detectando el daño seis veces más rápido que los controles macromoleculares.
Para la terapia fotodinámica (TFD), NIR1001 genera especies reactivas de oxígeno (ERO) a 0,85 μmol/J bajo irradiación láser de 1064 nm, lo que induce eficazmente la apoptosis de las células tumorales. Las nanopartículas (NP) de NIR1001 encapsuladas en liposomas se acumulan 7,2 veces más en los tumores que el colorante libre, lo que minimiza los efectos no deseados.
4. Monitoreo industrial y ambiental
En aplicaciones industriales, el NIR1001 se integra en el analizador SupNIR-1000 de Juhang Technology para la clasificación de frutas, la evaluación de la calidad de la carne y el procesamiento de tabaco. Operando en el rango de 900 a 1700 nm, mide simultáneamente el contenido de azúcar, la humedad y los residuos de pesticidas en 30 segundos con una precisión de ±(50 ppm + 5 % de lectura). En los sensores de CO2 para automóviles (ACDS-1001), el NIR1001 permite la monitorización en tiempo real con un tiempo de respuesta de T90 ≤ 25 s y una vida útil de 15 años.
Para la detección ambiental, las sondas funcionalizadas con NIR1001 detectan metales pesados en agua. A un pH de 6,5 a 8,0, la intensidad de fluorescencia se correlaciona linealmente con la concentración de Hg²⁺ (0,1-10 μM), con un límite de detección de 0,05 μM, superando a los métodos colorimétricos en dos órdenes de magnitud.
5. Innovación tecnológica y comercialización
Materiales de pozo superior de QingdaoUtiliza síntesis continua para producir NIR1001 con una pureza del 99,5 %, con una capacidad de 50 kg por lote. Mediante reactores de microcanales, el tiempo de condensación de Knoevenagel se reduce de 12 horas a 30 minutos, lo que reduce el consumo de energía en un 60 %. La serie NIR1001, con certificación ISO 13485, domina el mercado biomédico.