摘要
荧光成像是生物医学研究中一种简便且灵活的手段，广泛应用于从细胞到活体的各种生物样品。近年来，近红外二区荧光成像由于具有更强的光学组织穿透能力和更低的生物自发背景荧光显著提高了活体成像的深度和图像质量。近红外二区荧光探针是近红外二区荧光成像技术发展的关键。氧杂蒽类荧光团（如荧光素、罗丹明）具有摩尔吸光系数高、量子产率高、生物兼容性好的优点，广泛应用于荧光分析以及荧光成像。但是，近红外二区的氧杂蒽类荧光团的研究仍然处于起步阶段，报道较少。本论文通过调控分子共轭结构以及屏蔽基团，设计构建了若干基于氧杂蒽骨架的近红外二区荧光团（命名为VIX），研究了它们的光谱性质，并开展了其在活体成像中的应用研究。主要工作包括以下三个方面： 1.针对VIX类荧光团易形成内酯化合物而荧光淬灭的问题，利用正丁醇、正辛醇和4-（甲基氨基）丁酸修饰VIX的羧基，设计合成了三种近红外二区荧光探针VIX-Bu、VIX-Oc和VIX-Am并研究了其光谱性质和稳定性。结果表明探针VIX-Bu、VIX-Oc和VIX-Am的发射波长约为1210nm。其中，探针VIX-Bu具有更高的吸光系数和亮度，以及更好的稳定性。表明VIX的丁酯衍生物具有最优的生物成像应用潜力。 2.利用三苯胺、4,4''-二甲氧基三苯胺和4-（2-噻吩基）三苯胺基团为衍生基团扩展氧杂蒽母体的共轭，并调控分子的疏水性能，设计合成了三种近红外二区荧光探针VIX-S、VIX-O和VIX-T，并研究了它们在不同环境中的光谱性质。其中，VIX-S在水和固体形式都能发出近红外二区荧光（约1057nm），且展现了较好的抗淬灭效果、化学稳定性和光稳定性，成为优选的生物成像探针。 3.开展了基于探针VIX-S的小鼠活体成像研究。结果表明，该探针具有特异性地在脾脏中积累的特点，能够对活体小鼠的脾脏进行成像。脾脏的荧光亮度是肝脏的2倍，是其它器官的10倍以上。其靶向能力与小鼠种类和探针载体无关，而是VIX-S荧光团本身的性质。此外，我们展示了在VIX-S成像引导下构建脾脏损伤模型和脾内注射的应用研究，为动物活体的脾脏研究提供新的工具。
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