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荧光染料具有独特的光学特性，能够在特定波长的激发光下发出特定波长的荧光。根据其化学结构和性质，可分为以下几类：有机荧光染料：萘酰亚胺、苯并吩嗯嗪和苯并吩噻嗪类染料：这类染料具有优异的光化学、物理特性和高的荧光量子产率，在生物领域具有广泛的应用，包括生物成像和光动力***29。罗丹明染料：具有良好的光学物理性质，自诞生以来就被广泛应用于生物技术中作为荧光标记物或用于生物分子的检测。其分子设计中具有疾病***功能（如**和细菌***）的罗丹明衍生物近年来引起了越来越多的研究关注33。氟硼荧光染料（BODIPYdyes）：是传统的有机小分子染料，具有易于改性的结构和可调节的光物理性质。经过合理设计的BODIPY能通过多种方式制备成可用于**光学成像和光学***的纳米粒子37。碳点纳米组装体：生态友好且高荧光的碳点纳米组装体因其多样化的生物应用而备受关注，尤其在对抗环境和人类健康问题方面。例如，从柿子果实中制备的高荧光氮掺杂碳点（PCDs），通过一步水热反应无需任何溶剂制备而成，具有良好的水溶性和生物相容性，可用于生物成像和***活性筛选30。通过将近红外荧光染料封装在 ZIF - 90 的孔隙中，制备了三种 ATP 响应的近红外荧光纳米探针。江苏荧光染料Cy5.5
粒子介导的荧光染料的弹道递送标记机制**近，已经使用粒子介导的荧光染料的弹道递送以快速有效的方式标记神经元种群。在单个神经元的膜与涂有亲脂性染料的颗粒接触后，该技术允许以高尔基体样的方式快速标记整个神经元。神经元可以用不同颜色的染料以受控的密度标记，以促进细胞之间结构相互作用的研究。其机制是利用粒子的高速运动将荧光染料传递到神经元中，实现快速标记17。DiOLISTIC染色标记机制DiOLISTIC染色使用基因***将荧光染料（例如DiI）引入大脑切片的神经元中。其标记机制是利用基因***将涂有荧光染料的颗粒高速发射到大脑切片中，使染料颗粒与神经元细胞膜接触，从而实现对神经元的标记。该技术可以应用于所有年龄、物种和基因型的动物，并且可以与免疫染色结合以鉴定细胞的特定亚群。辽宁荧光染料Fluor 680通过不同的连接方法将四种氨基菁染料通过反相微乳液共价封装在二氧化硅纳米颗粒内。
X射线发光成像：文献《小动物的X射线发光成像》中提到，X射线发光成像结合了X射线成像的高空间分辨率和光学成像的高测量灵敏度，可能成为小动物分子成像的工具。目前有两种类型的X射线发光计算断层扫描（XLCT）成像，一种用铅笔光束X射线以获得高空间分辨率但测量时间较长，另一种使用锥梁X射线在很短的时间内获得XLCT图像但空间分辨率受损7。近红外高光谱成像（NIRHSI）：文献《NIRhyperspectralimagingforanimalfeedingredientapplications》中探索了近红外高光谱成像（NIRHSI）在动物饲料中的应用。其能够在像素级别提供样品的化学成分信息，相比传统的近红外光谱具有优势。例如，在预测大豆粕和干酒糟及其可溶物（DDGS）中的赖氨酸浓度时，结合偏**小二乘回归或光谱角度映射（SAM）分类取得了有前景的结果8。红外热成像：文献《Infraredimaginganewnon-invasivemachinelearningtechnologyforanimalhusbandry》指出，红外热成像在生物学和兽医学中有无数应用。由于其非侵入性、易于自动化和高度敏感性，在动物疾病检测和缓解中的应用越来越受欢迎。例如，可以通过红外扫描确认***动物身体部位的温度升高，用于诊断常见的猪疾病，如口蹄疫、跛行、呼吸道疾病和腹泻等。
新型近红外氧杂蒽荧光染料在细胞荧光成像中具有广阔的应用前景。以下是对其应用前景的详细分析：一、避免生物组织自发荧光干扰近红外荧光成像能够有效避免生物组织自发荧光干扰，这使得新型近红外氧杂蒽荧光染料在细胞荧光成像中具有***优势。例如，通过设计和合成的3个新型近红外氧杂蒽荧光染料NXD-1~NXD-3用于细胞荧光成像，其发射光谱能够达到近红外区域，可减少生物组织自发荧光对成像的影响2。二、良好的细胞靶向荧光标记效果线粒体靶向荧光标记：荧光染料NXD-3具有良好的细胞线粒体靶向荧光标记效果，为研究细胞内线粒体的结构和功能提供了有力工具2。其他细胞器靶向：近红外荧光染料IR-780与溶酶体或线粒体均有明显的染色重叠，验证了其在膜性细胞器线粒体和溶酶体内的选择性聚集作用，这表明新型近红外氧杂蒽荧光染料可能在其他细胞器的成像中也具有潜力21。不同结构修饰的噁嗪衍生物荧光染料在荧光发射特性、神经靶向性和临床应用前景等方面存在着一定的差异。
荧光染料的稳定性在动物成像中起着至关重要的作用，不同类型的荧光染料稳定性差异会对动物成像结果产生多方面的影响。一、对成像信号强度的影响分散荧光染料：以苯并吡喃类分散荧光染料为例，随研磨时间延长，其色浆的粒径和荧光强度均有所降低。这表明分散荧光染料的稳定性会随着时间和处理方式的变化而改变，进而影响成像信号强度。在动物成像中，如果使用这类染料，可能会因为其稳定性不足而导致成像信号逐渐减弱，影响对动物体内特定部位的清晰显示。近红外荧光染料：近红外荧光染料具有独特的优势，如对生物组织样品的穿透性较强、受背景荧光干扰小等。然而，开发高光稳定性、高荧光量子产率、低毒性的近红外荧光材料仍是难点和热点问题。例如，苯并噻唑半花菁染料（Hc-BTZ）和苯并咪唑半花菁染料（Hc-BIZ）对环境的pH值有不同程度的响应，且光稳定性有较大差异。Hc-BIZ的光稳定性远高于Hc-BTZ，但经过硼配位后，两种染料的荧光量子产率有所降低，不过仍然高于商业化的靛菁绿ICG染料IR-125。在动物成像中，光稳定性的差异会直接影响成像信号的强度和持久性。光稳定性高的染料能够在较长时间内保持较强的荧光信号，从而更有利于对动物体内进行持续观察和成像。开发具有光学可调基团的新的稳定近红外染料平台，结合染料筛选和合理的设计策略来消除错误信号。江苏荧光染料Cy5.5
合成了一系列中位引入电子给体对氨基苯或对羟基苯的五甲川菁染料。江苏荧光染料Cy5.5
花色素类有机荧光染料：优势：以花色素为染料母核研发的长波长双光子荧光染料，具有良好的水溶性和光学性能可控的特点。如通过结构优化制备出的具有光学可调控羟基的多功能长波长荧光团LDOH-4，具有合适的pKa值、荧光量子产率、较长的吸收与发射波长和较大的双光子活性吸收截面，其荧光强度可通过羟基的保护与脱保护进行调控，在“***型”荧光探针设计及应用领域具有很好的前景17。应用场景：可用于生物环境中硝基还原酶及pH的高灵敏可视化检测，如细胞、组织和***成像研究。江苏荧光染料Cy5.5
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