综述：氢过氧化物的异裂活化与d0-杂金属多金属氧酸盐的选择性氧化：最新进展与机理见解

这篇综述系统阐述了近红外（NIR）小分子光学探针在脑疾病诊断中的前沿应用，涵盖荧光成像（FLI）和光声成像（PAI）双模态技术，重点探讨了针对阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）等疾病的生物标志物（如Aβ、tau蛋白）响应型探针设计策略，并指出血脑屏障（BBB）穿透性与临床转化是当前挑战。

　　

引言

作为人体最复杂的器官，大脑的病理变化常导致阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）等重大神经系统疾病。传统影像技术如磁共振成像（MRI）虽能提供结构信息，但难以实现分子水平的早期诊断。小分子光学探针凭借其可调控的理化性质和血脑屏障（BBB）穿透能力，成为突破这一瓶颈的关键工具。

脑成像的通用策略

小分子探针穿越BBB主要依赖被动扩散和主动转运两种机制。通过优化分子量（通常<500 Da）和脂溶性（logP 2-5），探针可有效渗透至脑实质。近年研究更聚焦于靶向转运体（如GLUT1）或受体介导的内吞途径，以增强特异性递送。

脑疾病的荧光成像

荧光成像（FLI）凭借其高灵敏度与实时动态监测优势，在AD研究中大放异彩。例如，基于分子内电荷转移（ICT）机理设计的NIR-II（1000-1700 nm）探针，可特异性识别Aβ聚集体，实现皮层区域的高分辨率成像。而针对活性氧物种（ROS）的比率型探针，则通过动态监测氧化应激水平，为PD早期诊断提供新思路。

脑疾病的光声成像

光声成像（PAI）通过检测激光激发的超声波信号，突破了FLI的组织穿透深度限制。最新开发的pH响应型探针能在癫痫模型中可视化海马区酸中毒，而靶向tau蛋白的探针则实现了AD深层脑区的三维成像。值得注意的是，双模态FLI/PAI探针正成为研究热点，如同时整合氰基荧光团和喹啉鎓盐的分子体系，兼具微环境传感与多尺度成像能力。

总结与展望

当前小分子探针仍面临BBB穿透率与光学性能平衡、生物标志物覆盖范围有限等挑战。未来需通过理性设计（如引入三氟甲基提升脂溶性）、开发人源化疾病模型加速临床转化。随着NIR-III（>1700 nm）窗口探针与人工智能辅助成像技术的发展，这一领域有望为神经科学带来革命性突破。