吲哚菁綠(ICG,Indocyanine Green)是一種FDA批準(zhǔn)使用的近紅外(NIR)熒光染料,化學(xué)名稱(chēng)為T(mén)ricarbocyanine dye,具有良好的水溶性、低毒性、生物相容性和臨床安全性。其分子式為 C43H47N2NaO6S2,分子量為 774.96 g/mol,吸收波長(zhǎng)約為 780–810 nm,發(fā)射峰在 820–840 nm,可穿透組織深度達(dá)幾厘米,適合于體內(nèi)成像應(yīng)用。
ICG的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)
ICG由兩個(gè)吲哚環(huán)通過(guò)一個(gè)多亞甲基橋連接而成,結(jié)構(gòu)中還含有磺酸基團(tuán),提高了其在水中的溶解度。由于其π-共軛系統(tǒng)廣泛延伸,使其在NIR區(qū)域具有強(qiáng)烈吸收與發(fā)射特性。這一性質(zhì)是實(shí)現(xiàn)活體成像的重要基礎(chǔ)。
吸收峰(λmax): 780–810 nm(依賴(lài)于溶液環(huán)境)
發(fā)射峰(λem): 820–840 nm
量子產(chǎn)率(QY): 相對(duì)較低(<0.05),但在生物組織中仍具有高對(duì)比度成像能力
應(yīng)用特征
近紅外可視化材料:
ICG 能夠在近紅外區(qū)域強(qiáng)烈吸收和發(fā)射光,穿透力強(qiáng),適合用于制作熒光探針、示蹤劑、可視化傳感元件等,尤其適用于在非可見(jiàn)波段進(jìn)行追蹤或標(biāo)記。
載體兼容性高:
ICG 可與各種材料結(jié)合,如聚合物微粒、納米膠束、脂質(zhì)體等,賦予系統(tǒng)熒光特性,有助于材料體系的可視化研究或響應(yīng)分析。
環(huán)境敏感響應(yīng):
ICG 的光學(xué)響應(yīng)對(duì)pH、溶劑極性、溫度等條件敏感,因此也被用于構(gòu)建可變色材料、溫控指示劑、環(huán)境響應(yīng)型復(fù)合物。
常見(jiàn)的材料設(shè)計(jì)方向
ICG-聚合物復(fù)合物:
用于增強(qiáng)ICG的穩(wěn)定性與分散性,減緩其降解速度,提高在水相體系中的保留時(shí)間。
ICG-金屬/碳納米材料:
構(gòu)建光熱轉(zhuǎn)換材料,利用其吸光-轉(zhuǎn)熱的特性設(shè)計(jì)熱響應(yīng)型涂層或納米器件。
ICG-表面功能化分子:
通過(guò)在ICG結(jié)構(gòu)中引入羧基、胺基或其他反應(yīng)基團(tuán),實(shí)現(xiàn)與載體材料的共價(jià)接枝,用于功能界面構(gòu)建。
優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)述
優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
---|---|
在近紅外區(qū)有強(qiáng)吸收和發(fā)射峰 | 在水中容易聚集或光降解 |
良好的親水性和材料相容性 | 對(duì)環(huán)境(光、溫度)較敏感 |
可與多種材料構(gòu)建復(fù)合體系 | 自身靶向性較低,需搭配其他設(shè)計(jì) |
用途:科研
狀態(tài):固體/粉末/溶液
產(chǎn)地:西安
溫馨提醒:僅供科研,不能用于人體實(shí)驗(yàn)!
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