荧光染料在生物医学领域有着广泛的应用,如检测、标记、光动力治疗、光热消融治疗等。近红外光的波长比普通可见光波长更长,其瑞利散射效应更小,具有更好的组织穿透性;此外近红外光的光毒性低,光热性好,受到生物组织背景信号干扰小,650-900 nm的波段被称为生物成像的"近红外窗口",因此近红外荧光染料的开发对生物医学的发展起着极大的推进作用。然而实际可用的近红外染料数量少,且有着诸多的缺点,例如菁染料化学稳定性和光稳定性较差,氟硼二吡咯染料溶解性难以满足要求。目前大多数近红外染料的最大发射波长集中在650-820 nm范围内,处于820-900 nm范围内的染料鲜有报道,此波长范围内的染料有着重要的学术研究和实际应用价值。本课题组近期在近红外染料的设计与合成中取得了突破,首次报道了二苯并碳罗丹明的母核结构;基于该母核的染料ECX其最大吸收波长可以达到880 nm,ECX有着比该波长范围内其他染料更为优越的化学和光学性质;ECX具有良好的生物兼容性且成功应用到细胞成像中。该课题正是在此工作基础上,对新开发的染料母核进行修饰,合成了一系列新型近红外荧光染料ECY;随后对它们的光物理性质和化学稳定性进行测试,最后把ECY染料连接到靶向基团上实现了对肿瘤细胞的识别,最终利用荧光成像和光声成像技术对肿瘤组织进行成像。本课题验证了 ECY染料在近红外区域的吸收和发射,同时证明了 ECY染料具有良好的化学和光学性质,具备生物兼容性,在荧光成像和光声成像中作为造影剂有可观的应用前景。