标记神经元：在动物体内，特定的荧光染料可以稳定且持久地标记皮质脊髓神经元，用于病理生理学研究和切片膜片钳研究。如将Fluoro-Red和Fluoro-Green注入麻醉新生大鼠的颈脊髓，固定的脑切片显示出离散的内部皮质层中细长或金字塔形细胞轮廓中的***荧光，与V层锥体细胞一致，并且标记的神经元使用切片膜片钳方法显示出自发突触活动4。用于细菌成像：有机荧光染料可用于大肠杆菌的超分辨率成像实验。通过分光光度计测定大肠杆菌的生长曲线，以及将大肠杆菌与有机荧光染料尼罗红共孵育，在超分辨率显微镜下实现了大肠杆菌细胞壁的荧光标记。这一实验既结合了生物化学和分析化学相关实验及仪器的原理和操作，也有利于学生深入了解新型的细菌荧光标记技术6。近红外荧光寿命成像：近红外（NIR）染料在小动物成像和漫射光学断层扫描中用作荧光标记。通过三种方式将现有的共聚焦和多光子激光扫描显微镜（LSM）与时间相关单光子计数（TCSPC）荧光寿命成像（FLIM）系统相适应，用于近红外FLIM。测试的许多近红外染料在生物组织中显示出明显的寿命变化，取决于它们所结合的组织结构，因此近红外FLIM可以提供有关组织组成和局部生化参数的补充信息7。开发具有光学可调基团的新的稳定近红外染料平台，结合染料筛选和合理的设计策略来消除错误信号。天津脂溶荧光染料

在近红外二区的应用潜力动态成像：通过扩展π共轭和增强分子内电荷转移效应，开发了一系列新的基于氧杂蒽的近红外二区染料，如VIXs。其中，VIX-4具有在1210nm的荧光发射和高亮度，可用于动态成像小鼠的血液循环，具有高时空分辨率，能够区分动脉和静脉，并测量血流体积22。***成像研究：设计构建了若干基于氧杂蒽骨架的近红外二区荧光团（命名为VIX），开展了其在***成像中的应用研究。例如，探针VIX-S在水和固体形式都能发出近红外二区荧光（约1057nm），且展现了较好的抗淬灭效果、化学稳定性和光稳定性，成为推荐的生物成像探针。基于探针VIX-S的小鼠***成像研究表明，该探针具有特异性地在脾脏中积累的特点，能够对***小鼠的脾脏进行成像，为动物***的脾脏研究提供新的工具25。综上所述，新型近红外氧杂蒽荧光染料在细胞荧光成像中具有避免生物组织自发荧光干扰、良好的细胞靶向荧光标记效果、用于特定细胞和疾病的检测与成像、支持超分辨率成像以及在近红外二区的应用潜力等广阔的应用前景。北京荧光染料激发光漂白是指染料在长时间光照下荧光强度逐渐减弱的现象。

多模态融合成像动物成像技术的一个重要发展方向是多模态融合成像。不同的成像技术具有各自的优势，如X射线CT和超声图像具有较高的空间分辨率并提供解剖信息，而PET、SPECT和荧光成像则提供功能信息12。将这些技术融合在一起，可以同时获得动物的解剖结构和生物学功能信息，为疾病诊断和研究提供更***的视角。例如，开发新型动物摇篮可以实现多种成像模型（如正电子发射断层扫描（PET）/计算断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）的融合成像，同时可以对多只小鼠进行成像，提高了成像的效率和通量4。此外，动物功能性磁共振成像（fMRI）也在不断发展，与其他成像技术的结合将为研究动物大脑活动和神经疾病提供更强大的工具13

近红外荧光成像：一些荧光染料在近红外区域发射荧光，具有组织穿透能力强的优势。例如，苯并吩噻嗪类近红外光敏剂通过***溶酶体-膜破坏途径，利用PDT辐射产生的超氧化物（Ⅰ型）和1O2（Ⅱ型）来消融肿瘤细胞。该系列光敏剂ET-NB-C12在体外和体内*****中表现出突出的***性能29。基于塞来昔布和苯并吩噁嗪的近红外发射（700nm）荧光探针（NB-C6-CCB），在COX-2高表达的肿瘤细胞或组织中发射出近红外荧光，用于检测细胞内高尔基体中COX-2酶29。光控开关与药物释放检测：设计的***药物递送系统，以NaYF4：Yb3+，Tm3+上转换纳米晶为荧光源，并将其用静电纺丝的方式掺杂在介孔二氧化硅纤维中。通过低温氧化处理保留了纤维的出色的荧光性能和柔性，并在载药后的纤维的孔洞处加装光控开关。通过二次载药，使得纤维可以载有更多的抗**药品。与传统药物递送系统相比，该载药系统可在近红外光控制下释放药物，并且利用FRET原理，实时的检测药物释放量。动物成像技术的一个重要发展方向是多模态融合成像。

传统方法与新方法对比：传统的全局染料处理方法在测量细胞内离子浓度时，存在信噪比低的问题，尤其是在检测低浓度离子时。文献10指出“荧光染料通常用于生化测量，例如pH和离子浓度。它们，特别是当用于检测低浓度的离子时，具有较低的信噪比（SNR）”。而新的方法，如使用少量的荧光染料涂层磁性纳米颗粒进行点播，可以准确地聚集纳米颗粒，从而在细胞内局部区域内进行荧光染料的细胞内测量，能够实现明显更高的SNR和更低的细胞毒性11。磁微操纵系统的应用：与现有的产生大群（几个微米以上）或无法将产生的群移动到任意位置的磁微操纵系统不同，文献10中发明了一种五极磁微操纵系统和技术来产生小群（例如1µm；能够产生从0.52µm到52.7µm的磁群，误差＜7.5％）并精确定位小群（位置控制精度：0.76µm）。这种系统可以使用不同的荧光染料涂层磁性纳米颗粒进行细胞内离子浓度的定位测量。将近红外荧光染料用于细胞成像，观察其在细胞内的稳定性。北京荧光染料激发

荧光染料在动物成像中发挥着至关重要的作用。天津脂溶荧光染料

DiI染料标记机制DiI（1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanineperchlorate）是一种亲脂性的荧光染料，常用于神经元标记。在大鼠中，通过结晶状的荧光DiI可以对牙初级传入神经元（DPANs）进行逆行荧光标记。在小鼠中，虽然也可以使用DiI进行标记，但之前*能使用Fluoro-Gold这种具有神经毒性的荧光染料，且其膜穿透特性优于碳菁染料。后来研究人员对DiI在大鼠中的标记技术进行了重新评估，旨在将其应用于小鼠。新型的DiI配方具有改进的穿透性能和染色效率，可以评估轴突染料从应用部位到三叉神经节的运输速度、染色的DPANs数量以及荧光强度。其标记机制主要是利用DiI的亲脂性，能够与神经元细胞膜结合，随着轴突的运输而扩散到神经元的各个部位，从而实现对神经元的标记。天津脂溶荧光染料

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