GFP替代化学荧光染料的启示：直到大约20年前，科学家依赖于化学荧光染料使生物分子可见。随后化学方法因GFP（一种发光的绿色水母蛋白）而取代。科学家使用遗传伎俩将GFP粘在其他细胞蛋白上，这种方式使研究人员更简单地追踪显微镜下的蛋白质运动而不使用昂贵的合成染料。然而，GFP是一种相对“笨重的”分子，从有限的天然氨基酸中构成，并不总是很明亮。这表明可以通过调整染料结构来优化性能，使其更加明亮且便于使用2025。三、定制荧光染料基于混合标记和矩阵评分方法：对亲和力和动力学的定量评估是开发（以受体为靶标）放射性示踪剂的关键组成部分。对于荧光示踪剂，目前尚不进行这种评估，而荧光组分化学成分的（小）变化可能会对荧光示踪剂的总体性能产生重大影响。同时包含放射性标记和荧光染料的混合成像标记可用于评估目标示踪剂的亲和力（荧光标记）和体内分布（放射性标记）。提出了一种基于混合标记和基于矩阵的评分方法，该方法能够定量评估（总体）电荷和荧光标记的亲脂性对alpha（v）beta（3）-整合素靶向示踪剂（体内）特征的影响。显示荧光染料的系统化学变化导致不同杂交示踪剂的体内分布存在明显差异。小动物成像的标准化对于提高数据的有效性和可靠性至关重要。内蒙古厦门荧光染料
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。成都荧光染料Cy3在小动物体内成像中，荧光扩散光学成像通过收集从组织中出射的扩散光，重建出组织内部的荧光产率分布。
荧光染料的作用过程吸收激发光：当荧光染料暴露在特定波长的激发光下时，染料分子中的电子吸收光子的能量，从基态跃迁到激发态。这个过程非常迅速，通常在飞秒到皮秒的时间尺度内完成25。激发态的电子弛豫：处于激发态的电子不稳定，会通过各种方式释放能量，回到基态。这个过程包括内部转换和振动弛豫等。内部转换是指激发态的电子通过无辐射跃迁的方式回到能量较低的激发态，而振动弛豫则是指激发态的电子通过与周围分子的碰撞等方式，将多余的能量转化为分子的振动能，从而使电子处于激发态的比较低振动能级35。发射荧光：当激发态的电子回到基态时，会发射出荧光。荧光的波长通常比激发光的波长更长，这是因为在发射荧光的过程中，电子释放的能量一部分以热能的形式散失，导致发射的光子能量较低，波长较长。
生物医学领域在细胞荧光成像中，近红外氧杂蒽荧光染料可用于细胞荧光染色成像，如荧光染料NXD-3具有良好的细胞线粒体靶向荧光标记效果5。通过特定的荧光染料可以对细胞内的特定结构进行标记，有助于研究人员观察细胞的内部结构和功能。高分辨率熔解分析（HRM）中，不同的DNA结合荧光染料可用于PCR扩增和熔解曲线分析等。例如，SYTO16和SYTO13在多数检测中性能与商业HRM染料相当，适用于实时PCR和HRM应用1418。二、化学领域为考察小分子配基与不同核酸结构的结合机理，发展新的核酸探针分子，合成了一种新型一次甲基不对称菁染料（MTP）。MTP可作为荧光探针分子用于区别不同结构的核酸分子，其与平行和混合平行G-四链体DNA结合较强，与单/双链DNA作用较弱，与反平行G-四链体DNA作用**弱11。新型BODIPY类荧光染料可用于检测大气污染物苯硫酚和硒代半胱氨酸，还可以实现对细胞内的苯硫酚进行检测，具有重要的生物应用前景。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。
在细胞内转运机制与ABC转运蛋白的关系：在某些细胞中，如多柔比星（DOX）-耐药乳腺*细胞（MCF-7/DOX），D-荧光素钾盐是ATP结合盒转运蛋白（ABCtransporters）的底物14。ABC转运蛋白在细胞内负责物质的转运，包括将某些物质排出细胞外。研究发现，β-榄香烯（β-ELE）可以通过两种方式影响D-荧光素钾盐在细胞内的转运。一是减弱ABC转运蛋白的功能，从而减少D-荧光素钾盐的外排；二是下调ABC转运蛋白的基因和蛋白表达量，同样减少D-荧光素钾盐的外排14。在多药耐药中的作用：ABC转运蛋白与多药耐药（MDR）现象密切相关。在耐药细胞中，ABC转运蛋白过度表达，会将化疗药物等排出细胞外，降低药物的疗效。而D-荧光素钾盐作为ABC转运蛋白的底物，其在细胞内的转运情况可以反映ABC转运蛋白的功能状态。因此，通过研究D-荧光素钾盐的转运机制，可以为理解和逆转多药耐药提供线索14。噁嗪衍生物荧光染料由于其在动物神经成像方面的潜在应用价值，近年来受到了关注。供应荧光染料Alexa fluor
将染料进行多次热循环，观察其荧光性能是否发生变化。内蒙古厦门荧光染料
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。内蒙古厦门荧光染料
