有機熒光染料近紅外有機熒光染料：優勢：發射波長在近紅外區域的熒光染料，如近紅外二區熒光染料（NIR-Ⅱ，1000～1700nm），由于其發射波長較長，光散射和組織自發熒光干擾較少，在生物組織成像中具有更高的時空分辨率和更深的成像深度13。例如，WenShi和其同事在中國科學院開發的一系列基于呫噸的染料（VIXs），其中VIX-4在波長超過1200nm處發出熒光，被用于小鼠的血液循環成像。研究人員將VIX-4封裝在脂質體中，注射到小鼠的尾靜脈，展示了該染料在生物成像中的良好性能12。應用場景：適用于需要深度成像和高分辨率的生物醫學研究，如**檢測、血管成像等。具有聚集誘導發光（AIE）特性的有機熒光染料：優勢：相對傳統的因聚集導致熒光猝滅（ACQ）的染料，AIE染料在生物成像和診斷中受到越來越多的關注。例如，將具有AIE特性的染料BPMT和具有ACQ特性的染料硼二吡咯亞甲基（BODIPY）分別制成納米粒子（ANPs和BNPs）進行對比研究。結果表明，**負載BODIPY的BNPs（BNP1）能有效聚集在**組織中，實現長期無創成像，而高負載BPMT的ANP4生物成像能力較差。這說明通過巧妙運用納米技術，可將ACQ效應的弱點轉化為優勢，實現高效的靶向**成像16。近紅外熒光染料在穩定性測試中表現出多種差異，不同結構的染料在化學穩定性、光穩定性等方面各具特點。中國臺灣熒光染料合成

影響成像的可重復性便于縱向研究：在動物成像研究中，常常需要對同一動物進行多次成像，以觀察疾病的發展過程或***效果。穩定的熒光染料能夠在多次成像中保持相對一致的熒光信號，便于進行縱向研究。例如，在穩定和長效熒光標記皮質脊髓神經元的研究中，將熒光染料Fluoro-Red和Fluoro-Green注射到新生大鼠的頸脊髓中，在固定的腦切片中，經過一段時間后仍能觀察到***的熒光信號，表明這些染料在一定時間內具有較好的穩定性，適用于病理生理學和切片膜片鉗研究6。如果熒光染料不穩定，每次成像的結果可能會有較大差異，難以進行有效的縱向研究。確保實驗結果可靠：穩定的熒光染料可以保證實驗結果的可靠性和可重復性。在不同的實驗條件下，穩定的熒光染料能夠發出相對穩定的熒光信號，使得實驗結果更加可靠。例如，在新型近紅外熒光染料的研究中，通過摻入熒光染料骨架來提高染料的穩定性，以便長期觀察生物功能1。如果熒光染料不穩定，實驗結果可能會受到染料自身變化的影響，導致結果不可靠，難以重復。綜上所述，熒光染料的穩定性對動物成像結果有著重要的影響。穩定的熒光染料能夠提高成像的準確性、清晰度和可重復性，為動物成像研究提供更加可靠的技術支持。河北熒光染料luc熱成像技術在動物檢測方面也具有很大的潛力。

GFP替代化學熒光染料的啟示：直到大約20年前，科學家依賴于化學熒光染料使生物分子可見。隨后化學方法因GFP（一種發光的綠色水母蛋白）而取代。科學家使用遺傳伎倆將GFP粘在其他細胞蛋白上，這種方式使研究人員更簡單地追蹤顯微鏡下的蛋白質運動而不使用昂貴的合成染料。然而，GFP是一種相對“笨重的”分子，從有限的天然氨基酸中構成，并不總是很明亮。這表明可以通過調整染料結構來優化性能，使其更加明亮且便于使用2025。三、定制熒光染料基于混合標記和矩陣評分方法：對親和力和動力學的定量評估是開發（以受體為靶標）放射性示蹤劑的關鍵組成部分。對于熒光示蹤劑，目前尚不進行這種評估，而熒光組分化學成分的（小）變化可能會對熒光示蹤劑的總體性能產生重大影響。同時包含放射性標記和熒光染料的混合成像標記可用于評估目標示蹤劑的親和力（熒光標記）和體內分布（放射性標記）。提出了一種基于混合標記和基于矩陣的評分方法，該方法能夠定量評估（總體）電荷和熒光標記的親脂性對alpha（v）beta（3）-整合素靶向示蹤劑（體內）特征的影響。顯示熒光染料的系統化學變化導致不同雜交示蹤劑的體內分布存在明顯差異。

D-熒光素鉀鹽在生物發光中起著重要作用，其原理主要涉及以下幾個方面。一、作為螢火蟲熒光素酶底物化學反應過程：D-熒光素鉀鹽被螢火蟲熒光素酶催化，發生氧化反應從而產生生物發光。在這個過程中，D-熒光素鉀鹽在酶的作用下被氧化，形成激發態的氧化熒光素，當激發態的氧化熒光素回到基態時，就會釋放出光子，產生可見光29。影響發光的因素：生物發光的強度受到多種因素的影響。一方面，底物的濃度會影響發光強度，一般來說，在一定范圍內增加底物濃度可以提高發光強度，但過高的濃度可能會產生抑制作用2。另一方面，環境因素如溫度、pH值等也會對發光產生影響。例如，適宜的溫度和pH值可以保證熒光素酶的活性，從而提高生物發光的效率。不同結構修飾的噁嗪衍生物熒光染料在神經與其他組織的對比度上也存在差異。

引入特定基團增加空間位阻：以一個兼顧光穩定性和水溶性的五甲川吲哚菁染料為母體，在中間共軛甲川直鏈引入氯原子和溴原子來增加染料分子的空間位阻，從而增強染料的光穩定性。由此合成出來了一系列新型近紅外菁染料，且這類菁染料的斯托克斯位移大于普通多甲川菁染料24。引入大空間位阻基團提高光穩定性：設計合成的染料是以吲哚為母核，通過在母核的N原子上引入空間位阻大的芐基及其衍生物來提高染料的光穩定性。循環伏安測試表明，合成的五甲川吲哚菁染料相對于中間共軛鏈有環己烯的七甲川菁染料有更好的光穩定性，同時也證明在吲哚環N原子引入芐基及其衍生物確實比引入直鏈烷基有更好的穩定性24。合成了一系列中位引入電子給體對氨基苯或對羥基苯的五甲川菁染料。河北熒光染料luc

多模態融合成像動物成像技術的一個重要發展方向是多模態融合成像。中國臺灣熒光染料合成

溫度高溫可能會導致熒光染料的穩定性下降。例如，在55℃條件下放置5d后，分散熒光染料色漿的粒徑有所增加1。對于殼聚糖衍生物，雖然染料的取代對其熱穩定性影響較小，但特征分解溫度仍會因染料的不同而有幾度的變化（小于10°C）2。光照紫外光對熒光染料的破壞較大。半花菁熒光染料反式-4-[對-(N,N-二乙醇胺)苯乙烯基]-N-乙基吡啶溴化鹽（DHEASPBr-C2）在紫外光下更容易受到破壞，兩種染料均不同程度地產生一些光降解產物35。量子點作為穩定的熒光標記，與其他有機染料（尼羅紅和DiI）相比，在連續激光照射下具有更高的穩定性10。四、納米材料封裝納米材料封裝在熒光染料周圍可以提供保護層，從而提高熒光染料的穩定性。例如，用二氧化硅納米粒子封裝1,1'-diOctadeCyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine（DIL）合成的納米顆粒（SIDIL），在200W的鹵素燈下輻射60分鐘后，與裸稀染料相比，吸光度強度更穩定，表明Si納米顆粒包封改善了光穩定性性能7。中國臺灣熒光染料合成