综述：刺激响应型有机小分子近红外二区荧光探针

这篇综述系统总结了刺激响应型有机小分子NIR-II（1000-1700 nm）荧光探针的最新进展，重点阐述了其分子设计策略（D-A-D结构、ICT效应）、激活机制（氧化还原/pH/酶响应等）及在生物成像中的应用优势（高时空分辨率、深层组织穿透），为开发新一代高灵敏度诊疗探针提供了重要参考。

　　

刺激响应型有机小分子NIR-II荧光探针

Abstract
在第二近红外窗口（NIR-II，1000-1700 nm）发射荧光的有机小分子染料因其独特的光学特性——包括减少光子散射、抑制组织自发荧光和深层组织穿透能力——正成为生物医学成像领域的研究热点。与传统"常亮"型探针不同，刺激响应型NIR-II荧光探针能够特异性响应生物靶标激活，显著提升检测的特异性和准确性。本文系统总结了这类探针的分子设计策略、激活机制及生物成像应用，并探讨了当前面临的挑战与发展前景。

Introduction
近红外荧光成像（FLI）因其高特异性、灵敏度和无创性，已成为基础研究和临床诊断的重要工具。然而传统可见光（400-700 nm）和NIR-I（700-900 nm）成像受限于组织吸收和散射，穿透深度仅1-3 mm。NIR-II成像通过减少散射和吸收，实现了更深的组织穿透（>5 mm）、更高的空间分辨率和信背比（SBR）。2019年NIR-II FLI已成功应用于临床肝癌切除术，展现出超越NIR-I的显著优势。

在探针开发方面，有机小分子（如FDA批准的ICG和MB）相比无机纳米材料具有更好的生物相容性和代谢特性。通过供体-受体-供体（D-A-D）分子设计促进分子内电荷转移（ICT），配合π共轭延伸、芳香环融合等策略，可有效将吸收/发射红移至NIR-II区。提高荧光量子产率（FLQY）的关键在于：构建刚性结构抑制非辐射弛豫、设计聚集诱导发光（AIE）分子克服ACQ效应、优化D-A结构增强发光效率、引入聚乙二醇链减少水分子淬灭，以及与白蛋白形成复合物限制分子运动。

Stimuli-responsive organic NIR-II fluorescent probes
当前刺激响应型探针主要基于六类激活机制：

1. 氧化还原响应：利用肿瘤微环境中高浓度谷胱甘肽（GSH）或活性氧（ROS）触发荧光恢复；
2. pH响应：通过肿瘤酸性环境（pH 6.5-7.0）激活探针；
3. 粘度响应：靶向线粒体等高粘度细胞器；
4. 乏氧响应：利用硝基还原酶在低氧条件下激活探针；
5. 酶响应：如基质金属蛋白酶（MMP）、组织蛋白酶等特异性切割荧光团；
6. 双激活策略：整合两种响应机制提高特异性。

这类"关-开"型探针在肿瘤成像中展现出¹⁰-¹⁰⁰倍的信噪比提升，能精确定位₁-₂ mm的微小病灶，在炎症监测和手术导航中具有独特价值。

Conclusions and perspective
尽管刺激响应型NIR-II探针取得显著进展，仍面临以下挑战：复杂生理环境下的选择性不足、深层组织的实时动态监测能力有限、部分探针的合成重现性差等。未来发展方向包括开发多模态探针、优化药代动力学特性，以及建立标准化性能评价体系。通过多学科交叉创新，这类探针有望在精准医疗领域实现更广泛的临床应用。