明亮、稳定且易于使用的荧光团家族，适用于近红外-II生物成像

《Journal of the American Chemical Society》：Bright, Robust and Readily Accessible Fluorophore Family for NIR-II Bioimaging

新型近红外二区（NIR-II）荧光染料BM工程族通过两步环化策略实现高效合成，其BM3衍生物展现出3.7×10^5 M^-1 cm^-1的高摩尔消光系数和18.4%的荧光量子产率，在超低剂量下可精准成像脑部血管（3 nmol）和淋巴系统（75 pmol），并首次实现炎症淋巴系统的实时动态追踪。

　　

高性能荧光团的稀缺性仍然是快速发展的近红外-II（NIR-II）成像领域中的一个重大瓶颈，因为现有的荧光团存在光吸收率低、发光效率差以及合成过程繁琐等问题。在这项研究中，我们提出了一种简单的两步环化策略，利用容易获得的材料制备出一类新型的高亮度NIR-II荧光染料，将其命名为BM-engineering系列。BM系列染料具有完全刚性的共平面骨架，表现出优异的摩尔消光系数（ε_DCM = 1.9–3.7 × 10⁵ M^–1 cm^–1）、高荧光量子产率（Φ_F = 10.4–18.0%（在DCM溶剂中）以及出色的光化学稳定性。特别值得一提的是，BM3凭借其卓越的NIR-II光学性能（ε = 3.7 × 10⁵ M^–1 cm^–1，Φ_F = 18.4%），成为迄今为止报道的最亮NIR-II荧光团。利用这一优势，BM3能够在极低剂量下实现高分辨率的生物成像：不仅可以清晰显示脑血管（3 nmol）和淋巴管（75 pmol），还能准确检测缺血-再灌注模型中的微小脑毛细血管损伤。更令人印象深刻的是，BM3首次实现了对由化学和细菌刺激引发的炎症淋巴系统的实时追踪，揭示了之前难以观察到的独特病理生理学机制。除了实验验证之外，计算分析还进一步阐明了分子结构与光学性能之间的复杂关系，为下一代NIR-II荧光团的合理设计提供了新的见解。这项研究不仅开创了一种高效的NIR-II荧光团合成方法，还拓展了生物成像精度和疾病诊断的技术边界，为生物医学创新和临床应用带来了巨大潜力。