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新型近红外氧杂蒽荧光染料优势：具有操作简单、灵敏度高和实时等优点，且近红外荧光成像能够有效避免生物组织自发荧光干扰。例如，设计和合成的新型近红外氧杂蒽荧光染料NXD-1～NXD-3，其中NXD-3的光谱更为红移，比较大吸收波长和发射波长分别为611nm和759nm，具有良好的细胞线粒体靶向荧光标记效果2。应用场景：细胞荧光成像，特别是细胞线粒体的荧光标记。综上所述，不同类型的荧光染料在生物成像领域各有其独特的优势和应用场景。在实际应用中，需要根据具体的研究需求选择合适的荧光染料，以优化生物医学成像的灵敏度和准确性。染料的细胞毒性也会影响其在细胞内的稳定性。吉林荧光染料Cy3
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。中国香港荧光染料流式细胞引入 “醛功能化” 策略，以同时增强近红外荧光团的光稳定性和线粒体固定化。
荧光染料是一类在特定条件下能够发出荧光的物质，其在生命科学、医学、材料科学等领域有着广泛的应用。以下将详细介绍荧光染料的作用原理。一、荧光产生的基本原理荧光是一种光致发光现象。当物质吸收特定波长的光（通常称为激发光）后，电子从基态跃迁到激发态。处于激发态的电子不稳定，会通过各种方式回到基态，其中一种方式是辐射跃迁，即发射出比激发光波长更长的光，这就是荧光。荧光染料的分子结构通常具有以下特点，使其能够产生荧光：具有共轭体系：荧光染料分子中通常含有大的共轭体系，如苯环、萘环等。共轭体系使得分子中的电子能够在较大范围内离域，从而降低了电子从激发态回到基态的能量，使得发射的荧光波长更长23。含有特定的发色团和助色团：发色团是能够吸收特定波长光并产生颜色的基团，而助色团则可以增强发色团的吸收和发射性能。例如，一些含有氮、氧等杂原子的基团可以作为助色团，提高荧光染料的荧光强度。
引入特定基团增加空间位阻：以一个兼顾光稳定性和水溶性的五甲川吲哚菁染料为母体，在中间共轭甲川直链引入氯原子和溴原子来增加染料分子的空间位阻，从而增强染料的光稳定性。由此合成出来了一系列新型近红外菁染料，且这类菁染料的斯托克斯位移大于普通多甲川菁染料24。引入大空间位阻基团提高光稳定性：设计合成的染料是以吲哚为母核，通过在母核的N原子上引入空间位阻大的苄基及其衍生物来提高染料的光稳定性。循环伏安测试表明，合成的五甲川吲哚菁染料相对于中间共轭链有环己烯的七甲川菁染料有更好的光稳定性，同时也证明在吲哚环N原子引入苄基及其衍生物确实比引入直链烷基有更好的稳定性24。将染料进行多次热循环，观察其荧光性能是否发生变化。
化学稳定性方面的差异芳香环融合BOPHYs：具有6,5,6,6,5,6-六环稠合环的新型红色α-苯并稠合BOPHY和具有5,5,6,6,5,5-六环稠合环的β-噻吩稠合BOPHY，与母体BOPHY相比，具有很高的化学稳定性1116。这些染料通过多种表征手段，如NMR光谱、HRMS、X射线结构分析、循环伏安法和光学测量等，证实了其化学稳定性。芳环稠合导致HOMO能级显著提高，有效扩展了π共轭，赋予了这些染料独特的结构和吸引人的光物理性质，同时也提高了其化学稳定性。对称双偶氮苯红色染料：两种新型对称双偶氮苯红色染料末端带有吸电子或给电子基团，具有良好的溶解性、优异的化学和热稳定性。在溶液和固态下均具有荧光性13。这表明特定的化学结构设计可以使荧光染料具有较高的化学稳定性。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。陕西合肥荧光染料
粒子介导的荧光染料的弹道递送标记机制。吉林荧光染料Cy3
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。 吉林荧光染料Cy3
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