肿瘤细胞成像:近红外荧光染料IR-780具备使多种肾透明细胞*细胞显像的能力,对正常肾胚上皮细胞则无此能力,可用于血液中肾透明细胞*细胞的特异性诊断。这为肿瘤细胞的检测和诊断提供了新的方法21。疾病标志物检测:设计合成的近红外荧光探针RB-Phenylacrylate(NOF1),用于高选择性和高灵敏度检测半胱氨酸(Cys),并成功应用于活细胞、斑马鱼和小鼠中半胱氨酸的近红外荧光成像检测。近红外荧光探针RB-Phenyldiphenylphosphinate(NOF2)用于过氧亚硝酸根的荧光成像,实现了活细胞和小鼠炎症模型中ONOO⁻的荧光成像检测。这些探针为疾病标志物的检测和成像提供了新的手段23。四、支持超分辨率成像新型近红外氧杂蒽荧光染料如KRhs,可用于超分辨率成像。KRhs显示出强烈的近红外发射峰,在700nm处具有高荧光量子产率,且在没有增强缓冲液的帮助下,表现出随机荧光开关特性,支持单荧光团的时间分辨定位。KRhs被功能化为KRh-MitoFix、KRh-Mem和KRh-Halo,分别具有线粒体、质膜和融合蛋白靶向能力,可用于活细胞中这些目标的超分辨率成像20。些噁嗪衍生物荧光染料在动物的臂丛神经和坐骨神经中显示出高特异性神经靶向信号。上海荧光染料蓝色
神经特异性荧光染料:噁嗪类荧光染料YQN-3能够精细定位并识别出动物(大鼠)的喉返神经,从而在术中保留这些神经的完整性8。这表明该类荧光染料对特定的神经组织具有较高的特异性。良好的稳定性可以确保在动物成像过程中始终保持对特定神经部位的准确识别和定位,为手术操作提供可靠的指导。如果稳定性不佳,可能会导致成像部位的特异性降低,出现错误定位或无法清晰显示目标神经的情况。荧光染料标记的氧化铁磁性纳米颗粒(MNP):使用双重荧光染料标记的MNP,其中附着在**(DY-730)上的染料在小鼠施用后的一天,其荧光在肝脏和脾脏中较为突出,但此后的时间点不明显。相反,在体内粘附到PEG涂层上的染料Dy-555的荧光较为稳定14。这说明不同部位的荧光染料稳定性差异会影响对特定***(如肝脏和脾脏)的成像特异性。稳定性好的染料能够更准确地反映目标***的情况,而稳定性差的染料可能会导致成像结果的不确定性,影响对动物体内特定部位的准确判断。脂溶荧光染料高分子PAT 结合了光学的高对比度和声学的高分辨率的优势,在近红外光波段,血红蛋白有较高的吸收系数。
荧光染料的稳定性在动物成像中起着至关重要的作用,以下将详细阐述其对动物成像结果的影响。一、影响成像的准确性减少伪影产生:稳定的荧光染料能够持续发出较为恒定的荧光信号,避免因染料自身的不稳定而导致信号强度的突然变化,从而减少成像中的伪影。例如,在利用近红外荧光染料进行生物功能长期观察的研究中发现,常规的近红外荧光染料在化学稳定性和耐光性差时,会限制其作为荧光成像剂的应用1。不稳定的染料可能在成像过程中出现信号波动,使得图像难以准确反映动物体内的真实情况,影响医生对病情的判断和后续治疗方案的制定。确保目标定位准确:对于特定的动物组织或***成像,稳定的荧光染料有助于准确地定位目标区域。例如在新型嗪类荧光染料用于术中神经成像的研究中,稳定的荧光染料YQN-3在臂丛神经和坐骨神经中显示出高特异性神经靶向信号,能够精细定位并识别出喉返神经,从而在术中保留这些神经的完整性48。如果荧光染料不稳定,可能会导致目标定位不准确,增加手术风险和难度。
果蝇胚胎运动神经元的脂溶性荧光染料标记机制在果蝇中,使用油溶解的脂溶性染料对胚胎运动神经元进行逆行标记。通过微注射器将一小滴染料递送到胚胎切片制备物中,与细胞膜接触的每个运动神经元都可以被快速标记。这种标记技术可以使单个运动神经元连续标记,从而清晰地显示其精细结构细节。由于脂溶性染料有各种颜色,该技术还可以实现多色标记相邻神经元。其机制主要是利用脂溶性染料能够快速扩散进入神经元细胞膜,从而实现对神经元的标记14。通过神经鞘的电泳标记神经元群体机制在昆虫中,描述了一种通过直接从昆虫的神经和神经节的神经元鞘直接从抽吸电极传递电泳染料进行神经元标记的新方法。极示踪剂分子被传递到蝗虫的听觉神经中,而不会破坏其功能,同时染色外周感觉结构和**轴突。可以直接通过大脑表面标记局部神经元种群,并通过电泳输送钙指示剂实现体内声音诱发活动的光学成像。其机制是利用电泳的原理,将荧光染料分子在电场的作用下通过神经元鞘传递到神经元中,实现标记。荧光染料在细胞内离子浓度测量中起着重要的作用,不同种类的荧光染料在测量细胞内离子浓度时存在具体差异。
结果表明,随研磨时间延长,4种分散荧光染料色浆的粒径和荧光强度均有所降低。其中,分散荧光桃红BG色浆离心稳定性较好,离心50分钟后的比吸光度仍达到78.1%。在55℃条件下放置5天后,分散荧光桃红BG染料色浆粒径的增加率*为7.5%,热稳定性能较好;加热处理过后分散荧光染料色浆的荧光强度有所降低。综合比较,分散荧光桃红BG染料色浆的稳定性能良好1。综上所述,不同化学结构的荧光染料在光稳定性、化学稳定性以及在不同环境下的稳定性等方面存在着明显的差异。这些差异主要取决于荧光染料的分子结构、共轭体系、取代基的性质以及所处的环境等因素。了解这些差异对于选择合适的荧光染料以及设计具有更高稳定性的新型荧光染料具有重要的意义。不同结构修饰的噁嗪衍生物荧光染料在神经与其他组织的对比度上也存在差异。蛋白质荧光染料红色
近红外荧光染料在实际应用中可能会受到氧气等氧化剂的影响。上海荧光染料蓝色
有机荧光染料近红外有机荧光染料:优势:发射波长在近红外区域的荧光染料,如近红外二区荧光染料(NIR-Ⅱ,1000~1700nm),由于其发射波长较长,光散射和组织自发荧光干扰较少,在生物组织成像中具有更高的时空分辨率和更深的成像深度13。例如,WenShi和其同事在中国科学院开发的一系列基于呫吨的染料(VIXs),其中VIX-4在波长超过1200nm处发出荧光,被用于小鼠的血液循环成像。研究人员将VIX-4封装在脂质体中,注射到小鼠的尾静脉,展示了该染料在生物成像中的良好性能12。应用场景:适用于需要深度成像和高分辨率的生物医学研究,如**检测、血管成像等。具有聚集诱导发光(AIE)特性的有机荧光染料:优势:相对传统的因聚集导致荧光猝灭(ACQ)的染料,AIE染料在生物成像和诊断中受到越来越多的关注。例如,将具有AIE特性的染料BPMT和具有ACQ特性的染料硼二吡咯亚甲基(BODIPY)分别制成纳米粒子(ANPs和BNPs)进行对比研究。结果表明,**负载BODIPY的BNPs(BNP1)能有效聚集在**组织中,实现长期无创成像,而高负载BPMT的ANP4生物成像能力较差。这说明通过巧妙运用纳米技术,可将ACQ效应的弱点转化为优势,实现高效的靶向**成像16。上海荧光染料蓝色