作者:威利 信用:威利 科学家可以通过非侵入性光学方法，如荧光成像，来监测活组织中的生物分子过程
然而，用于该目的的荧光染料通常相当不稳定，并且光漂白、缺乏特异性和差的药代动力学是经常出现的问题
美国科学家开发了一种分子屏蔽，可以稳定近红外荧光染料并增强其功能
它们的合成和表征报道在Angewandte Chemie杂志上
荧光生物成像通常使用近红外光区，因为这种辐射可以有效地穿透人体组织
为此目的设计的荧光染料通常具有平坦、对称的分子结构，这有利于吸收近红外光，但是染料也需要是水溶性的，并且携带用于与靶向生物分子(例如抗体或肿瘤结合肽)结合的官能团
这类荧光染料中的一员，称为七甲川氰化物，或Cy7，目前正在外科应用中进行研究
然而，Cy7分子有它们的缺点
它们的吸光发色团易受氧自由基的影响，从而导致漂白
此外，扁平的刚性分子可能聚集并与其他生物分子非特异性地相互作用，这减缓了它们从体内的清除
为了解决这些问题，布拉德利
史密斯和他在美国圣母大学的团队
S
，改善了染料的化学结构
为了保护七甲川发色团免受氧的攻击，他们引入了一个体积庞大的智能护罩
他们在发色团中央部分的顶部连接了一个庞大的芳香基团，并为这个顶部基团配备了长的屏蔽臂，从发色团的两面伸出，就像一只鸟用翅膀盖住它的巢一样
由此产生的染料，被科学家称为“空间屏蔽七甲川菁染料”或s775z，是水溶性的，并提供稳定的荧光
作者报道说，屏蔽结构防止了聚集和光漂白
作者写道，这种染料对化学降解异常稳定，可以“无限期”保存在普通冰箱中
他们还在活体小鼠中进行了成像研究，发现s775z与所有其他研究的染料不同，不会在血液清除器官中积累，而是很快被洗出体外
此外，s775z的癌症靶向版本在肿瘤中以高水平积累，并且可以通过活体小鼠的荧光成像来显现
作者认为，新的s775z染料将用于广泛的生物医学成像应用
他们指出，从平面分子到三维屏蔽结构的变化是使这类近红外荧光染料更加稳定和高效的关键
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