分散荧光染料:分散荧光桃红BG染料色浆离心50min后的比吸光度仍达到78.1%,离心稳定性较好。在55℃条件下放置5d后分散荧光染料色浆的粒径有所增加,其中分散荧光桃红BG染料色浆粒径的增加率*为7.5%,染料色浆热稳定性能较好;加热处理过后分散荧光染料色浆的荧光强度有所降低11。这表明分散荧光染料的稳定性在一定时间和温度范围内能够保持较好,但随着时间的延长和条件的变化,其稳定性会逐渐下降。在动物成像中,这可能会限制成像的时间窗口,影响对动物体内动态过程的长期观察。近红外荧光染料:近红外荧光染料的稳定性差异会直接影响成像的持久性。光稳定性高的近红外荧光染料能够在较长时间内保持较强的荧光信号,为动物成像提供更持久的观察窗口。例如,Hc-BIZ的光稳定性远高于Hc-BTZ,这意味着在动物成像中,使用Hc-BIZ可能会获得更持久的成像效果,有利于对动物体内的长期监测和研究12。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。青岛荧光染料IR780
特异性结合:生物标志物靶向荧光探针是克服早期**检测困难的关键。例如,设计合成的双光子荧光探针(NP-C6-CXB)用于检测环氧合酶-2(COX-2)生物标志物。该荧光探针以萘酰亚胺为荧光基团,塞来昔布为靶向基团,在COX-2存在时,在溶液和*细胞中发出明亮的荧光,并且表现出很好的选择性。其荧光强度与*细胞中COX-2酶的含量成正比,为COX-2酶表达的**识别和切除提供了可视化工具29。基于塞来昔布和苯并吩噁嗪的近红外发射(700nm)荧光探针(NB-C6-CCB),用于检测细胞内高尔基体中COX-2酶。在COX-2高表达的肿瘤细胞或组织中,该探针发射出近红外荧光29。纳米载体的作用:聚合物纳米载体(胶囊、胶束和二氧化硅纳米颗粒)可作为荧光探针的载体,将荧光染料的“智能”特征整合到合成材料中。结合在pH值或光照射发生变化时会裂解的生物反应性成分,是成功设计此类载体的基础,这种载体具有在目标部位特异性加载和释放***剂的能力8。例如,从柿子果实中制备的高荧光氮掺杂碳点(PCDs),通过1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺耦合反应,将***药物阿霉素和吉西他滨固定在PCDs表面,形成PCDs@Dox和PCDs@Gem纳米杂化物,用于生物成像和caspase诱导的细胞凋亡应用30。蛋白质荧光染料外泌体合成了一系列含不同胺基取代的磷氧化物桥连罗丹明(P-rhodamines)染料。
在聚合物纳米颗粒中的稳定性:量子点被提议作为稳定的荧光标记,并与其他有机染料(尼罗红和DiI)在聚合物纳米颗粒中的包封、在不同水性或亲脂性介质中的扩散以及光稳定性方面进行了比较1015。体外转移到亲水PBS溶液中显示,8小时后,量子点、尼罗红和DiI纳米颗粒分别释放出4.2±2.2%、15.5±2.0%和0.9±0.02%。然而,在亲脂性介质中链甘油三酯和人工皮脂中,所有使用的染料都观察到更高的扩散速率。三种不同标记物的荧光强度在24小时内保持稳定。连续激光束照射使用共聚焦激光扫描显微镜表明,量子点比其他有机染料具有更高的稳定性。这表明在不同的环境中,不同化学结构的荧光染料稳定性存在差异。在分散荧光染料色浆中的稳定性:以苯并吡喃类分散荧光染料和萘磺酸类阴离子分散剂为原料,通过湿磨法制备分散荧光染料色浆。
在近红外二区的应用潜力动态成像:通过扩展π共轭和增强分子内电荷转移效应,开发了一系列新的基于氧杂蒽的近红外二区染料,如VIXs。其中,VIX-4具有在1210nm的荧光发射和高亮度,可用于动态成像小鼠的血液循环,具有高时空分辨率,能够区分动脉和静脉,并测量血流体积22。***成像研究:设计构建了若干基于氧杂蒽骨架的近红外二区荧光团(命名为VIX),开展了其在***成像中的应用研究。例如,探针VIX-S在水和固体形式都能发出近红外二区荧光(约1057nm),且展现了较好的抗淬灭效果、化学稳定性和光稳定性,成为推荐的生物成像探针。基于探针VIX-S的小鼠***成像研究表明,该探针具有特异性地在脾脏中积累的特点,能够对***小鼠的脾脏进行成像,为动物***的脾脏研究提供新的工具25。综上所述,新型近红外氧杂蒽荧光染料在细胞荧光成像中具有避免生物组织自发荧光干扰、良好的细胞靶向荧光标记效果、用于特定细胞和疾病的检测与成像、支持超分辨率成像以及在近红外二区的应用潜力等广阔的应用前景。将近红外荧光染料置于不同温度下,观察其荧光强度的变化。
动物成像技术不仅在医学研究中具有重要应用,还可以拓展到其他领域。例如,在动物生产中,红外热成像(IRT)技术作为一种方便、高效、非接触式的温度测量技术,已经广泛应用于监测动物表面和**解剖区域的温度、诊断早期疾病和炎症、监测动物应激水平、识别发情和排卵以及诊断怀孕和动物福利等方面11。未来,随着技术的不断发展,IRT技术可能会在动物生产中发挥更大的作用。在大动物皮层神经元在体成像研究中,新兴技术如磁共振成像(MRI)、电生理方法和光学成像的应用,提高了神经元成像的分辨率和深度,还能够实时跟踪神经元活动17。这为理解大脑功能和神经系统疾病提供了新的途径,也为动物成像技术在神经科学领域的应用拓展了新的方向。综上所述,动物成像技术在未来具有多方面的潜在发展方向,包括提高空间分辨率和灵敏度、多模态融合成像、实时动态成像、标准化和质量控制以及拓展应用领域等。这些发展方向将为动物研究和医学研究提供更强大的工具,推动生命科学的发展。多模态融合成像动物成像技术的一个重要发展方向是多模态融合成像。山东荧光染料Fluor 488
近红外荧光染料由于在生物成像中具有组织穿透深度大、受生物体自身荧光干扰小和对生物体光损伤小等优点。青岛荧光染料IR780
优化合成方法:寻找替代溶剂合成 “Nile Red”:“Nile Red” 是一种荧光、亲脂性有机染料,用于荧光显微镜中选择性识别微塑料以及在生物研究中用于细胞内脂质的定位和定量。由于对 N,N - 二甲基甲酰胺(DMF)溶剂的使用限制,需要优化一种基于另一种溶剂的方法来合成 “Nile Red”,同时保持化合物的比较好成本。通过对不同有机溶剂的筛选,发现甲醇作为替代溶剂时,“Nile Red” 的 HPLC 产率较高。合成的 “Nile Red” 纯度为 94%,适用于荧光显微镜23。青岛荧光染料IR780