提高Cy7染料光稳定性的新策略

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员徐兆超、乔庆龙团队与华东理工大学郭志前教授、新加坡科技设计大学刘晓刚教授合作，在生物医学成像领域取得新进展，提出了基于恶唑啉开关的“莹光缓冲”策略，解决了近红外Cy7菁染料光稳定性不足的问题。该策略可以提高其光稳定性，无需改变Cy7母体结构，预计将为莹光引导手术、肿瘤长期跟踪、细胞超分辨率成像等领域提供更安全、更可靠的工具。CS发布了相关结果 Chemistry。

Cy7染料因其近红外光穿透力强、生物相容性高而被广泛应用于肿瘤界限可视化、淋巴迹象等手术导航场景，并成为美国FDA批准的临床造影剂。然而，传统的Cy7染料在光照下容易发生光漂白，这限制了其在长期手术和活物动态监测中的应用。虽然近年来出现了新的近红外染料，但其临床安全验证通常需要10年以上，不能满足快速应用的需要。

在这项工作中，合作团队希望在不影响Cy7临床安全的情况下，赋予“老药”新生，提高其抗光漂白能力。团队创新设计了一种[2,1-b]Cy7探针修饰了恶唑烷开关(Cy7)-Ox)，巧妙地利用“闭环(非莹光)-开环(莹光)”的稳定平衡，使染料具有“自修复”功能。当Cy7-Ox探针在目标区域(如肿瘤组织)发生光漂白时，周围未激活的闭环分子会迅速转化为光照状态，并立即补充光照信号，从而保持稳定的图像。此外，该策略完全保留了Cy7母核结构，避免了传统化学修饰可能带来的生物毒性风险。

Cy7-Ox的荧光信号在小鼠肿瘤活体成像实验中可以稳定超过30分钟，大大提高了近红外成像的光稳定性。