摘要: 由于近红外光高的肌肉穿透性和低的光毒性以及近红外区域低的生物分子自荧光背景，近红外荧光染料是目前生物荧光传感领域首选的荧光染料。然而，大部分商业化近红外荧光染料的荧光量子收率较低、光稳定性较差，且发射波长一般低于800nm，在实际应用中... 展开 由于近红外光高的肌肉穿透性和低的光毒性以及近红外区域低的生物分子自荧光背景，近红外荧光染料是目前生物荧光传感领域首选的荧光染料。然而，大部分商业化近红外荧光染料的荧光量子收率较低、光稳定性较差，且发射波长一般低于800nm，在实际应用中存在敏感性低、易光漂白、光穿透能力弱的限制。因此，开发光物理性能优良的近红外荧光染料是目前化学工作者关注的研究课题之一。 论文第一章，作者系统综述了常见的近红外荧光染料，包括花菁类、BODIPY类、罗丹明类及其相应的衍生物，并例举了其在生物学中的应用。 论文第二章，针对传统“碳-罗丹明”染料存在合成繁琐，不利于量化制备这一短板，我们以商业廉价的蒽酮为原料开发出一种新的合成“碳-罗丹明”类染料的方法，合成了系列新的近红外“碳-罗丹明”荧光染料CRs。并对其光物理性能进行了评价。这些染料具有良好的水溶性、高的化学稳定性、良好的光稳定性以及生物兼容性。此外，与传统“碳-罗丹明”染料相比，论文中合成的系列“碳-罗丹明”不仅保留了其高量子产率特性，而且发射波长进一步红移至650nm以上，结合激光共聚焦荧光显微镜，可实现对细胞线粒体的选择性荧光成像。 论文第三章，通过对传统罗丹明染料的单原子改造，用羰基取代罗丹明10位氧桥原子，合成了系列新型的“羰基-罗丹明”荧光染料CBR，并对其结构和光谱性质进行了表征。与传统罗丹明染料相比，“羰基-罗丹明”染料的吸收、发射波长发生大幅度红移。发射波长930nm，接近近红外二区窗口(1000-1700 nm)。该类“羰基-罗丹明”染料在近红外荧光探针的开发与生物成像研究中具有潜在的研究价值。 收起