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光学成像，尤其是荧光和光声成像，具有非侵入性、高时空分辨率、高灵敏度等优点。常规可见光波长的体内光学成像随着组织深度的增加而发生大量的光子散射和吸收。相比之下，生物组织在NIR-II 窗口消光系数显著降低，从而表现出较弱的光子散射、吸收（除了1400-1500 nm 范围内对水的强吸收）和自发荧光。因此，NIR-II窗口呈现出更好的生物成像结果，具有更深的组织穿透深度、更高的对比度和分辨率。近年来，研究人员致力于开发具有NIR-II吸收或荧光的造影剂。目前开发的 NIR-II 造影剂包括有机和无机材料，其中后者通常会带来一定的安全风险。相比之下，有机分子为 NIR-II 体内成像提供了更好的选择。
该篇文章系统介绍了各类开发的有机荧光和光声造影剂，范围从小分子到共轭聚合物。并按照核心骨架分类，如以二酮吡咯并吡咯（DPP）、异靛蓝（IID）、三唑[4,5-g]-喹喔啉（TQ）、苯并[1,2-c :4,5-c']双([1,2,5]噻二唑) (BBTD)，聚甲炔骨架（Polymethine）、硼二吡咯甲烯（BODIPY）和罗丹明结构等。为了设计具有高性能的最佳 NIR-II 造影剂，在下一步生物应用之前需仔细评估几个关键因素，如亮度、溶解度、稳定性和吸收/发射波长。 同时，本文系统阐述了目前分子设计的主要策略包括：电子供体-受体相互作用、屏蔽单元结构的引入、受体修饰、π共轭延伸和J聚集体的形成等。研究了诸如聚集诱导发射 (AIE)、分子内电荷转移 (ICT) 和扭曲分子内电荷转移 (TICT) 等机制对分子的光谱性能的调控。 总体而言，本综述从分子工程角度总结了具有荧光或光声成像能力的有机造影剂的最新研究。作者专注于这些染料的化学设、光学特性及其成像性能。最后本文讨论了有机造影剂在设计及其生物医学应用中所面临的机遇和挑战，提出了潜在的解决方案，为该新兴领域的今后发展提供了理论指导和启发。 论文信息： The Chemistry of Organic Contrast Agents in the NIR-II Window Jing Mu, Ming Xiao, Yu Shi, Xuewen Geng, Hui Li, Yuxin Yin, Xiaoyuan Chen 文章第一作者是北京大学深圳医院的穆婧研究员和硕士生肖明。 Angewandte Chemie International Edition
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