本文要点：本文作者基于不对称花菁染料设计策略，将ICG其中的一个苯并吡啶电子供体替换为萘吡咯电子供体，成功合成了具有高消光系数的花菁染料NIC。通过将白蛋白结合基序tEB以及靶向配体c(RGDfc)引入分子中，赋予NIC-ER白蛋白结合和主动靶向的能力。NIC-ER在1030nm处具有显著的发射，在HSA中，NIC-ER表现出明亮的NIR-II发射，具有较高的光稳定性和显著的斯托克斯位移。能够以高信号背景比和较深的穿透深度，实现肢体、大脑和腹部区域小血管的无创成像。此外，NIC-ER还成功应用于靶向肿瘤成像（NIR-II荧光/PA协同成像）和高效肿瘤消除（光热疗法）。

图1. NIC和NIC-ER的合成策略以及光物理性质表征

与最大吸收位于800nm的ICG-COOH相比（图1a），NIC存在大约100nm的红移（图1b）。在950nm处显示最大发射峰，在1030nm处也存在信号（图1d）。将NIC-ER染料与HSA混合后，由于蛋白结合效应，随着HSA含量的增加，吸收峰和肩部的强度均增加，相对于较短波长吸收（800nm），900nm处的吸收增强更多（图1e）。950nm处的较小发射峰和1030nm处的较高发射峰均增强，荧光强度增加89倍（图1f）。

图2. 小鼠脉管系统NIR-II荧光成像

尾静脉注射NIC-ER探针，在915nm激光下激发，用1250nm长通滤光片进行拍摄，小鼠后肢血光可以清晰地分辨出来（图2a），显示该探针在NIR-II荧光成像上的高空间分辨率。此外，也可以对整个腹部的血管进行荧光成像（图2b）。在对更深位置处，如脑部血管进行成像时，可以清晰地分辨出大而细的血管（图2c）。对裸鼠后爪皮内注射NIC-ER后，可以清晰地对腘窝淋巴结和淋巴管进行NIR-II荧光成像。

图3. 不同时间点，4T1荷瘤鼠NIR-II荧光成像（a）以及光声成像（b）

通过尾静脉向4T1荷瘤裸鼠注射NIC-ER。在注射后1min、1h、2h、6h、12h和24h进行体内NIR-II成像。在1min时，从成像数据中可以清楚地观察到肿瘤供血血管。在实验期间，肿瘤部位的信号强度逐渐增强，在注射6-24h后，肿瘤部位处清晰可见。NIC-ER在NIR区表现出较强的吸收，在PA成像方面具有很大的潜力。尾静脉注射后，肿瘤组织的PA信号随着时间逐渐增强，与NIR-II荧光成像行为一致，两种成像结果表明，该探针在组织定位与术中手术的边缘评估方面具有突出的前景。

图4. 体内光热治疗研究

静脉注射NIC-ER探针12h后，用 913nm激光连续照射小鼠肿瘤5min，连续监测14天。可以发现，相比于对照组，NIC-ER通过光热治疗显示出极好的抗肿瘤疗效，4T1肿瘤的生长被完全抑制，并且在实验期间没有复发，另外，在此期间，小鼠的体重没有发生明显的变化，说明光热疗法具有良好的耐受性。通过HE染色，光热治疗组肿瘤组织的凋亡细胞显著增加，且治疗组肿瘤组织增殖能力明显低于对照组。

参考文献

Pei Jiang and Jing Wang, Unsymmetrical cyanine dye via in vivo hitchhiking endogenous albumin afords high-performance NIR-II/photoacoustic imaging and photothermal therapy. J Nanobiotechnol (2021) 19:334. 

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