近日，色情网站 柔性电子全国重点实验室范曲立教授、唐玉富教授与南京工业大学卢晓梅教授合作，在近红外二区(NIR-II,1000–1700 nm)光声成像分子探针领域取得重要进展。相关成果以“A General Design of Compact ‘Zero-On’ NIR-II Photoacoustic Dyes for High-Fidelity Imaging”为题，发表于国际期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。色情网站 唐玉富教授和南京工业大学卢晓梅教授为论文共同通讯作者。色情网站 博士研究生何淳旭为论文第一作者。
近红外二区（1000–1700 nm）光声成像兼具深层组织穿透与高空间分辨率优势，在疾病早期诊断和精准医学领域备受关注。其中，“关闭-开启”（off–on）型可激活探针因能在特定生物标志物触发下产生信号放大，成为分子成像研究的热点方向。然而，现有体系在通用设计、分子尺寸紧凑性以及背景信号抑制方面仍面临瓶颈，限制了其在活体高保真成像中的实际应用。
针对上述挑战，研究团队提出了一种通用的分子设计策略，成功构建系列超紧凑“零-开启”近红外二区光声探针，为活体高保真成像提供了全新工具。该体系显示了三大核心优势：其一，通用模块化设计，合成高效、适配灵活。 该系列探针以二甲基二氢吖啶为核心骨架，仅需三步即可完成合成。通过引入响应模块和吸收拓展模块，分别实现靶向激活与近红外二区光谱调控。模块化架构使功能解耦与快速迭代成为可能，赋予体系高度通用性和可拓展性。其二，极致分子紧凑性，兼顾深层穿透与快速清除。以代表性分子DPA3为例，其吸收波长与分子量比值高达2.8，显著优于主流近红外二区染料普遍低于1.5的水平。超紧凑结构使其如同“分子穿梭器”，能高效穿越血管屏障、快速扩散至深层病灶；同时促进体内快速清除，降低长期蓄积风险，保障优异生物安全性。其三，“零-开”响应策略，从源头消除背景干扰。 在无目标生物标志物时，探针保持非共轭结构，其1064 nm光声信号与纯水信号在统计学上无显著性差异（p > 0.05，定义为“零”态，表示当前仪器无法检测到探针的背景信号而不是绝对零信号）。一旦特定生物标志物触发，探针发生非共轭向共轭的原位结构转变，吸收红移超过700 nm，光声信号增强达89.8倍。这一机制使检测信号真正来源于生物标志物诱导的分子激活，而非探针非特异性蓄积。即便在肝脏等高摄取器官中，依然能实现高保真精准检测。在药物诱导的早期肝损伤小鼠模型中进行了严格的盲测验证。结果显示，基于“零开”探针的诊断准确率达到100%，成功识别出所有早期肝损伤个体。作为对照，使用传统高背景“关-开”探针的准确率仅为85%，其误判主要源于对肝脏内非特异性探针背景信号的错误解读。
该研究为近红外二区光声成像探针的通用设计提供了新范式，有望推动早期疾病精准诊断技术的临床转化进程。
图1：超紧凑“零-开”近红外二区光声染料的模块化构筑及其响应成像机制。