[VIP第1年] 指数:3
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。果蝇胚胎运动神经元的脂溶性荧光染料标记机制。中国台湾荧光染料合成
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。河北长沙荧光染料荧光开关在荧光探针、超分辨荧光成像及防伪等领域都有广泛的应用。
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。
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。不同结构修饰的噁嗪衍生物荧光染料的发色强度和荧光强度也有所不同。
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。实时动态成像对于研究动物体内的生理和病理过程具有重要意义。河北长沙荧光染料
粒子介导的荧光染料的弹道递送标记机制。中国台湾荧光染料合成
一、化学结构不同的化学结构会导致荧光染料具有不同的稳定性。例如：含杂环结构的荧光染料：一些研究表明，含有苯并咪唑、苯并噻唑和苯并恶唑等杂环芳香染料修饰的壳聚糖衍生物具有良好的热稳定性和抗紫外辐射性能2。这是因为杂环结构可能会影响染料的电子分布和分子间相互作用，从而提高其稳定性。具有特定取代基的染料：五甲川菁荧光染料中位引入电子给体对氨基苯或对羟基苯后，具有较高的光稳定性9。氨基降低了菁染料分子的激发态寿命，光稳定性与激发态寿命成负相关。这说明特定的取代基可以改变染料的光稳定性。二、制备方法制备方法也会对荧光染料的稳定性产生影响。例如：湿磨法制备分散荧光染料色浆：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。研究发现，随研磨时间延长，分散荧光染料色浆的粒径和荧光强度均有所降低。但分散荧光桃红BG染料色浆离心稳定性和热稳定性较好，更加适用于喷墨印花墨水的配制。中国台湾荧光染料合成
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