熒光染料具有獨(dú)特的光學(xué)特性，能夠在特定波長(zhǎng)的激發(fā)光下發(fā)出特定波長(zhǎng)的熒光。根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可分為以下幾類：有機(jī)熒光染料：萘酰亞胺、苯并吩嗯嗪和苯并吩噻嗪類染料：這類染料具有優(yōu)異的光化學(xué)、物理特性和高的熒光量子產(chǎn)率，在生物領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，包括生物成像和光動(dòng)力***29。羅丹明染料：具有良好的光學(xué)物理性質(zhì)，自誕生以來(lái)就被廣泛應(yīng)用于生物技術(shù)中作為熒光標(biāo)記物或用于生物分子的檢測(cè)。其分子設(shè)計(jì)中具有疾病***功能（如**和細(xì)菌***）的羅丹明衍生物近年來(lái)引起了越來(lái)越多的研究關(guān)注33。氟硼熒光染料（BODIPYdyes）：是傳統(tǒng)的有機(jī)小分子染料，具有易于改性的結(jié)構(gòu)和可調(diào)節(jié)的光物理性質(zhì)。經(jīng)過合理設(shè)計(jì)的BODIPY能通過多種方式制備成可用于**光學(xué)成像和光學(xué)***的納米粒子37。碳點(diǎn)納米組裝體：生態(tài)友好且高熒光的碳點(diǎn)納米組裝體因其多樣化的生物應(yīng)用而備受關(guān)注，尤其在對(duì)抗環(huán)境和人類健康問題方面。例如，從柿子果實(shí)中制備的高熒光氮摻雜碳點(diǎn)（PCDs），通過一步水熱反應(yīng)無(wú)需任何溶劑制備而成，具有良好的水溶性和生物相容性，可用于生物成像和***活性篩選30。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)成像對(duì)于研究動(dòng)物體內(nèi)的生理和病理過程具有重要意義。ivis熒光染料Cy5

熒光染料在細(xì)胞內(nèi)離子濃度測(cè)量中起著至關(guān)重要的作用，不同種類的熒光染料在測(cè)量細(xì)胞內(nèi)離子濃度時(shí)存在多方面的具體差異。以下將從多個(gè)角度進(jìn)行詳細(xì)闡述。一、測(cè)量的離子種類不同鈣敏感熒光染料：文獻(xiàn)0提到“Calciumsensitivefluorescentindicatorssincecalciumisthemostcommonlystudiedion”，即鈣敏感熒光指示劑是**常被研究的離子之一。這類染料主要用于測(cè)量細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度。例如在實(shí)驗(yàn)中，將細(xì)胞注入鈣敏感熒光染料后，在高倍顯微鏡下觀察，通過過濾特定帶寬的照明光激發(fā)染料分子，使其發(fā)出熒光，從而測(cè)量鈣離子濃度1。氫離子敏感熒光染料：在一些研究中，也有用于測(cè)量細(xì)胞內(nèi)氫離子濃度的熒光染料。文獻(xiàn)10提到“該系統(tǒng)使用1μm的pH敏感熒光染料涂層磁性納米顆粒進(jìn)行了細(xì)胞內(nèi)pH定位”，這里的pH敏感熒光染料就是用于測(cè)量氫離子濃度的，通過這種染料可以確定細(xì)胞內(nèi)的pH值，進(jìn)而反映氫離子濃度的變化11。四川熒光染料Cy5通過神經(jīng)鞘的電泳標(biāo)記神經(jīng)元群體機(jī)制。

熒光染料的穩(wěn)定性在動(dòng)物成像中起著至關(guān)重要的作用，以下將詳細(xì)闡述其對(duì)動(dòng)物成像結(jié)果的影響。一、影響成像的準(zhǔn)確性減少偽影產(chǎn)生：穩(wěn)定的熒光染料能夠持續(xù)發(fā)出較為恒定的熒光信號(hào)，避免因染料自身的不穩(wěn)定而導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度的突然變化，從而減少成像中的偽影。例如，在利用近紅外熒光染料進(jìn)行生物功能長(zhǎng)期觀察的研究中發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的近紅外熒光染料在化學(xué)穩(wěn)定性和耐光性差時(shí)，會(huì)限制其作為熒光成像劑的應(yīng)用1。不穩(wěn)定的染料可能在成像過程中出現(xiàn)信號(hào)波動(dòng)，使得圖像難以準(zhǔn)確反映動(dòng)物體內(nèi)的真實(shí)情況，影響醫(yī)生對(duì)病情的判斷和后續(xù)治療方案的制定。確保目標(biāo)定位準(zhǔn)確：對(duì)于特定的動(dòng)物組織或***成像，穩(wěn)定的熒光染料有助于準(zhǔn)確地定位目標(biāo)區(qū)域。例如在新型嗪類熒光染料用于術(shù)中神經(jīng)成像的研究中，穩(wěn)定的熒光染料YQN-3在臂叢神經(jīng)和坐骨神經(jīng)中顯示出高特異性神經(jīng)靶向信號(hào)，能夠精細(xì)定位并識(shí)別出喉返神經(jīng)，從而在術(shù)中保留這些神經(jīng)的完整性48。如果熒光染料不穩(wěn)定，可能會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)定位不準(zhǔn)確，增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和難度。

化學(xué)穩(wěn)定性方面的差異芳香環(huán)融合BOPHYs：具有6,5,6,6,5,6-六環(huán)稠合環(huán)的新型紅色α-苯并稠合BOPHY和具有5,5,6,6,5,5-六環(huán)稠合環(huán)的β-噻吩稠合BOPHY，與母體BOPHY相比，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性1116。這些染料通過多種表征手段，如NMR光譜、HRMS、X射線結(jié)構(gòu)分析、循環(huán)伏安法和光學(xué)測(cè)量等，證實(shí)了其化學(xué)穩(wěn)定性。芳環(huán)稠合導(dǎo)致HOMO能級(jí)顯著提高，有效擴(kuò)展了π共軛，賦予了這些染料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和吸引人的光物理性質(zhì)，同時(shí)也提高了其化學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)稱雙偶氮苯紅色染料：兩種新型對(duì)稱雙偶氮苯紅色染料末端帶有吸電子或給電子基團(tuán)，具有良好的溶解性、優(yōu)異的化學(xué)和熱穩(wěn)定性。在溶液和固態(tài)下均具有熒光性13。這表明特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以使熒光染料具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。多模態(tài)融合成像動(dòng)物成像技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向是多模態(tài)融合成像。

控制聚集狀態(tài)熒光染料的聚集狀態(tài)會(huì)影響其熒光性能。江琳等人在2024年的研究中指出，氟硼熒染料在生物環(huán)境中的聚集猝滅效應(yīng)限制了其實(shí)際應(yīng)用3235。通過在氟硼熒染料的meso位引入具有大空間位阻的三甲基苯，可以有效抑制聚集誘導(dǎo)的發(fā)光猝滅，提高熒光染料的性能。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過控制熒光染料的濃度、添加表面活性劑等方法來(lái)調(diào)節(jié)其聚集狀態(tài)，從而提高其熒光性能。例如，適量添加表面活性劑可以增加染料的熒光強(qiáng)度34。控制環(huán)境中的其他因素除了上述因素外，環(huán)境中的其他因素也可能會(huì)影響熒光染料的性能。例如，在地下水流動(dòng)追蹤中，熒光染料的定量測(cè)定會(huì)受到溶液pH值、溫度、天然有機(jī)物的共存以及過濾等因素的影響37?？梢酝ㄟ^緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值、調(diào)整樣品溫度、研究天然有機(jī)物的熒光/淬滅特性以及使用清洗過的聚四氟乙烯過濾器等方法來(lái)控制這些因素的影響。在熒光染料廢水處理中，需要考慮廢水的COD、BOD5、NH3-N、SS等指標(biāo)，通過沉淀氣浮一體化設(shè)備和SBR工藝等方法進(jìn)行處理，以降低廢水對(duì)環(huán)境的影響33。綜上所述，在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過控制溫度、pH值、溶劑、聚集狀態(tài)以及環(huán)境中的其他因素等方法來(lái)有效提高熒光染料的性能。不同結(jié)構(gòu)修飾的噁嗪衍生物熒光染料的發(fā)色強(qiáng)度和熒光強(qiáng)度也有所不同。細(xì)胞核熒光染料Fluor 680

DiOLISTIC 染色標(biāo)記機(jī)制。ivis熒光染料Cy5

熒光染料在動(dòng)物成像中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。以下將詳細(xì)闡述其在不同方面的具體作用。幫助闡明生物過程：熒光染料標(biāo)記的氧化鐵磁性納米顆粒（MNP）在闡明生物過程方面具有很大的幫助1。例如，通過對(duì)小鼠施用雙重?zé)晒馊玖蠘?biāo)記的MNP，可以研究熒光檢測(cè)在多大程度上反映其在生物動(dòng)物體內(nèi)的命運(yùn)。在小鼠施用后的一天，附著在**上的染料的熒光非常突出，并且在肝臟和脾臟中增加，這有助于了解MNP在動(dòng)物體內(nèi)的分布和代謝情況。研究動(dòng)物纖維結(jié)構(gòu)：熒光顯微鏡結(jié)合熒光染料可用于研究各種動(dòng)物纖維的結(jié)構(gòu)。對(duì)羊毛、馬海毛、駱駝毛、牛尾和馬尾纖維等進(jìn)行染色后，比其他染色方法能顯示出更多的細(xì)節(jié)?；救玖峡扇旧べ|(zhì)，酸性染料可染色副皮質(zhì)2。作為神經(jīng)標(biāo)志物：利用神經(jīng)特異性熒光劑作為動(dòng)物的神經(jīng)標(biāo)志物用于指導(dǎo)手術(shù)操作，可降低術(shù)中神經(jīng)損傷的發(fā)生率。例如，一系列(惡)嗪衍生物熒光染料YQN-3至YQN-6可突出大鼠的周圍神經(jīng)結(jié)構(gòu)，其中YQN-3在NIR附近具有發(fā)射峰值，靜脈注射4小時(shí)后在臂叢神經(jīng)和坐骨神經(jīng)中顯示出高特異性神經(jīng)靶向信號(hào)，在甲狀腺切除術(shù)中能精細(xì)定位并識(shí)別出喉返神經(jīng)，從而保留神經(jīng)的完整性35。ivis熒光染料Cy5