基于小分子的第二近紅外(NIR-II)激活熒光探針可以潛在地提供高靶背景比和深層組織穿透绷雏。然而头滔，大多數(shù)報(bào)道的NIRII可激活小分子探針由于缺乏一般和穩(wěn)定的光學(xué)可調(diào)基團(tuán)而表現(xiàn)出較差的通用性。在本研究中涎显，作者設(shè)計(jì)了一種用于NIR-II探針開發(fā)的新型染料支架NIRII-HDs坤检。其中，NIRII-HD5表現(xiàn)出最佳的光學(xué)性能期吓，如適當(dāng)?shù)膒Ka值早歇、良好的穩(wěn)定性和較高的NIR-II亮度，有利于高對(duì)比度的體內(nèi)成像讨勤。為了證明NIRII-HD5染料的適用性箭跳，作者設(shè)計(jì)了三種用于ROS、硫醇和酶的靶向激活NIR-II探針潭千。使用這些新型探針谱姓，作者不僅在小鼠模型中實(shí)現(xiàn)了不同疾病的可靠NIR-II成像，而且還在體內(nèi)以高保真度評(píng)估了肝損傷期間肝組織的氧化還原潛力刨晴。

最近的研究表明屉来，使用波長(zhǎng)在1000到2000 nm之間的波長(zhǎng)，即短波-紅外或近紅外(NIR)-II范圍狈癞，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)光學(xué)波長(zhǎng)無法實(shí)現(xiàn)的深度的高分辨率活體成像茄靠。然而，很少有這種類型的生物共軛探針被證明在可見和近紅外范圍內(nèi)的多路成像是無價(jià)的亿驾，可用于這些波長(zhǎng)的成像嘹黔。利用合理的設(shè)計(jì)，作者通過兒茶酚環(huán)和芳基環(huán)融合分別在非甲胺支架上生成了吸光度最大在872和1072 nm的全磺化吲哚菁染料莫瞬。在多個(gè)腫瘤模型中使用單克隆抗體和右旋糖酐偶聯(lián)物進(jìn)行多色雙色和三色體內(nèi)成像儡蔓，說明了同時(shí)標(biāo)記腫瘤和周圍健康組織和淋巴的好處。這些努力的實(shí)現(xiàn)得益于定制的近紅外/短波紅外成像裝置和多色實(shí)時(shí)成像軟件包的互補(bǔ)進(jìn)展疼邀。

開發(fā)具有優(yōu)異的水溶性和化學(xué)/光穩(wěn)定性的小分子第二近紅外窗口(NIR-II)染料是非常重要和具有挑戰(zhàn)性的喂江。在這里，作者發(fā)現(xiàn)了一種在堿性條件下具有最高穩(wěn)定性的電子受體6,7-二（噻吩-2-基）-[1,2,5]噻二唑[3,4-g]喹啉(TQT)旁振，與傳統(tǒng)的近紅外-II構(gòu)筑基團(tuán)苯并雙噻二唑(BBT)和6获询，7-二苯基-[1涨岁，2，5]噻二唑[3吉嚣，4-g]喹惡啉(PTQ)相比梢薪。進(jìn)一步合成了磺化親水性染料FT-TQT，其量子產(chǎn)率是以BBT為受體的同類化合物FT-BBT的2.13倍尝哆。還制備了與FBS絡(luò)合的FT-TQT秉撇，其熒光強(qiáng)度是單獨(dú)FT-TQT的16倍。它展示了具有微米級(jí)分辨率的實(shí)時(shí)腦血管和腫瘤血管成像能力秋泄。通過NIR-II熒光成像實(shí)現(xiàn)了藥物治療后腫瘤血管破壞的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)琐馆。總體而言恒序，TQT是設(shè)計(jì)創(chuàng)新的NIR-II染料的有效電子受體瘦麸。受體工程策略為設(shè)計(jì)新一代NIR-II熒光團(tuán)開辟了新的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域提供了一條很有前途的途徑。

由于血腦屏障和血腦瘤屏障的存在歧胁，以及缺乏高效的腦腫瘤治療范式滋饲，腦腫瘤是最致命的癌癥之一。在此与帆，作者開發(fā)了一種在第二近紅外(NIR-II)窗口具有強(qiáng)吸收的環(huán)氧化酶(Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(mpa))修飾的生物相容性和光穩(wěn)定性共軛聚合物納米顆粒了赌，用于頭皮和顱骨腦腫瘤的精確光聲成像和時(shí)空光熱治療。與普通808 nm激光相比玄糟，1064 nm激光穿透頭皮和顱骨的效率更高，證明NIR-II腦腫瘤光熱治療是高效的袄秩。此外阵翎，通過實(shí)時(shí)光聲成像系統(tǒng)，納米顆粒通過頭皮和頭骨之剧，以90這樣超高信背比郭卫，幫助在近3毫米的深度清晰地定位膠質(zhì)瘤。經(jīng)時(shí)空光熱處理后背稼，可有效抑制腫瘤進(jìn)展贰军，明顯延長(zhǎng)小鼠生存期。這項(xiàng)研究表明蟹肘，NIR-II共軛聚合物納米顆粒有望用于腦腫瘤的精確成像和治療词疼。

通過第二近紅外窗口(NIR-II, 1000 ~ 1700 nm)的黃嘌呤熒光生物成像因其穿透深度和高對(duì)比度而備受關(guān)注。然而帘腹，探索新型熒光材料贰盗，特別是波長(zhǎng)長(zhǎng)、亮度高的小分子熒光團(tuán)仍然是一個(gè)相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的問題阳欲。通過擴(kuò)展π共軛和增強(qiáng)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)舵盈，作者報(bào)道了一系列新的雜蒽基NIR-II染料陋率，命名為VIXs。其中秽晚，VIX-4的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為1210 nm瓦糟，熒光亮度高，可用于小鼠200 fps的血流動(dòng)態(tài)成像赴蝇。利用動(dòng)態(tài)成像的高時(shí)空分辨率狸页，作者通過血流方向直接區(qū)分動(dòng)脈和靜脈，并通過視頻測(cè)量血流體積扯再。該研究不僅為高時(shí)空分辨率的生物成像提供了一種有效的工具芍耘，而且為NIR-II染料提供了一種新的、有前景的共軛骨架熄阻。

化學(xué)發(fā)光具有消除激發(fā)光和最小的自身熒光干擾斋竞，已廣泛應(yīng)用于生物傳感和生物成像。然而秃殉，傳統(tǒng)CL探針的發(fā)射主要在400 ~ 650 nm范圍內(nèi)坝初，導(dǎo)致在生物物體中的分辨率和穿透性不理想。因此钾军，在近紅外窗口[NIR鳄袍，包括NIR-Ⅰ(650 ~ 900 nm)和近紅外-Ⅱ (900 ~ 1700 nm)]中開發(fā)CL分子具有成像時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)靈敏吏恭、毫米深度分辨率高的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)拗小，迫在眉睫。然而樱哼，目前尚未見NIR-II CL單分子探針的報(bào)道哀九。在此，作者開發(fā)了H2S激活的NIR-II CL探針[化學(xué)發(fā)光供體950搅幅，(CD950)]阅束，通過分子內(nèi)CL共振能量轉(zhuǎn)移策略，將兩個(gè)具有高化學(xué)能的Schaap的二西烷供體與一個(gè)NIR-II熒光團(tuán)受體候選共價(jià)連接茄唐，從而實(shí)現(xiàn)了95%的高效率息裸。CD-950在長(zhǎng)時(shí)間成像(~60 min)、深層組織穿透(~10 mm)和生理?xiàng)l件下H2S特異性反應(yīng)等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的能力沪编。更重要的是呼盆，CD-950顯示出對(duì)二甲雙胍誘導(dǎo)的肝毒性的檢測(cè)能力，其信號(hào)背景比比NIR-II熒光模式高2.5倍漾抬。單分子NIR-II CL探針在體內(nèi)追蹤其代謝產(chǎn)物評(píng)估藥物副作用方面具有巨大潛力宿亡，進(jìn)一步促進(jìn)了基于NIR-II

新型小分子探針的開發(fā)對(duì)腫瘤的診斷和治療具有重要意義。在此纳令，作者報(bào)告了一種新型的近紅外(NIR-II)熒光探針QT-RGD挽荠。該探針由NIR-II發(fā)射有機(jī)熒光團(tuán)和兩個(gè)環(huán)(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)(cRGD)肽構(gòu)建克胳，可以特異性結(jié)合到腫瘤相關(guān)的αvβ3整合素，用于準(zhǔn)確的腫瘤診斷和靶向治療圈匆。同位素125I標(biāo)記的探針具有良好的腫瘤靶向能力漠另，并能發(fā)射密集的NIRII/光聲(PA)/單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)信號(hào)，可對(duì)體內(nèi)腫瘤進(jìn)行特異性和敏感性的多模態(tài)可視化跃赚。更值得注意的是笆搓，該探針具有顯著的光熱轉(zhuǎn)換效率和良好的光熱穩(wěn)定性，可用于小鼠模型腫瘤的有效成像引導(dǎo)光熱治療(PTT)纬傲。因此满败，作者設(shè)想他們的工作揭示了NIR-II/PA/SPECT成像和PTT的組合，將為提高腫瘤診斷的準(zhǔn)確性和治療效果提供一種有價(jià)值的手段叹括。

熒光成像在第二個(gè)近紅外窗口(NIR-II)允許可視化的深度解剖特征具有前所未有的清晰度算墨。NIR-II熒光團(tuán)從半導(dǎo)體納米材料到有機(jī)分子染料的廣泛光譜材料中提取，但不幸的是汁雷，所有41,000納米發(fā)射的水溶性有機(jī)分子都受到低量子產(chǎn)率的影響净嘀，這限制了時(shí)間分辨率和穿透深度。在這里侠讯，作者報(bào)道了用磺化NIR-II有機(jī)染料(CH-4T)定制蛋白質(zhì)復(fù)合物的超分子組裝挖藏，產(chǎn)生了110倍的熒光，產(chǎn)生了迄今為止最高的量子產(chǎn)量分子熒光團(tuán)厢漩。明亮的分子復(fù)合物允許在第二個(gè)近紅外窗口中以最快的視頻速率成像膜眠，以每秒50幀(FPS)的速度減少了b50倍的曝光時(shí)間，能夠分辨小鼠的心臟周期袁翁。此外柴底，作者還證明NIR-II分子復(fù)合物在小鼠體內(nèi)深部淋巴結(jié)成像方面優(yōu)于臨床批準(zhǔn)的ICG。

醫(yī)用植入物廣泛應(yīng)用于臨床粱胜，如心血管支架、頜面外科和骨科狐树。然而焙压，傳統(tǒng)的植入手術(shù)大多是開放性和侵入性的，導(dǎo)致大量軟組織的剝離和血液供應(yīng)的中斷抑钟。種植體手術(shù)的精確導(dǎo)航被認(rèn)為是減少損傷最有效的方法之一涯曲，是臨床迫切需要的。在這里在塔，報(bào)道了一種生物兼容的NIR-II J-聚集體標(biāo)記的介孔植入物幻件，用于成像引導(dǎo)的骨合成。在鈦板表面生長(zhǎng)具有垂直孔道的介孔二氧化硅層蛔溃，為NIR-II J-聚集體的形成提供了限制空間绰沥。FD-1080 J-聚集體的吸收峰和熒光峰都位于NIR-II窗口(超過1300 nm)篱蝇，這是高分辨率和實(shí)時(shí)外科手術(shù)在深部組織導(dǎo)航的理想選擇。NIR-II成像可以清晰地顯示體內(nèi)外種植體的位置和輪廓徽曲。這種NIR-II成像引導(dǎo)的成骨術(shù)可以有效地減少手術(shù)傷口和手術(shù)時(shí)間零截，這對(duì)種植體手術(shù)是至關(guān)重要的。

我們報(bào)告了一類新的三甲堿骨架 NIR-II 熒光團(tuán)(NIR-II Cy3s)秃臣，其穩(wěn)定性優(yōu)于傳統(tǒng)的七甲堿 NIR-II 熒光團(tuán)涧衙，發(fā)射波長(zhǎng)超過1000 nm。NIR-II Cy3s可以可逆地響應(yīng)HClO和活性硫 (RSS)奥此，并且可以作為在病理生理學(xué)環(huán)境中可逆地監(jiān)測(cè)HClO/RSS介導(dǎo)的氧化還原過程的有效平臺(tái)弧哎。最后，我們將 NIR-II Cy3-988應(yīng)用于急性炎癥模型中氧化還原環(huán)境和藥物治療動(dòng)態(tài)效果的可逆評(píng)估以及肝損傷和修復(fù)過程中的氧化還原電位變化稚虎。