综述：用于NIR-II区感染性疾病成像与治疗的小分子光诊疗剂工程

这篇综述系统阐述了基于有机小分子的第二近红外窗口(NIR-II)荧光成像技术在感染性疾病诊疗中的前沿进展。文章重点探讨了BBTD、花菁染料等NIR-II探针的分子设计策略，及其在深部组织成像(1000-1700nm)、光热/光动力疗法(PTT/PDT)中的创新应用，为开发高穿透性、低背景干扰的感染靶向诊疗体系提供了重要参考。

　　

引言

微生物引发的感染性疾病通过空气、水源等途径快速传播，世界卫生组织(WHO)数据显示其已成为全球第二大死因。传统影像技术依赖组织物理差异检测，而基于特异性分子探针的NIR-II荧光成像(FI)凭借^1000-1700nm光谱范围内极低的组织吸收/散射特性，可实现深部病灶的高对比度可视化，其空间分辨率较NIR-I提升3-5倍。

有机小分子NIR-II荧光探针设计

目前主流探针包括苯并双噻二唑(BBTD)衍生物、花菁染料(Cy7等)和硼二吡咯亚甲基(BODIPY)三类。通过给体-受体(D-A)结构调控，BBTD类化合物可实现在^1300nm处的摩尔消光系数达5×10⁵ M^-1cm^-1。值得注意的是，引入硫原子可显著提升荧光量子产率至0.3%，较传统染料提高20倍。

感染性疾病诊断应用

在细菌性肺炎模型中，pH响应型探针TB1能在感染6小时后于^1100nm处产生特异性信号，信背比(SBR)达8.7。针对结核分枝杆菌设计的硝基还原酶激活探针NIR-MTB，可在^1500nm通道实现0.5mm分辨率的下叶病灶定位。

治疗应用与诊疗一体化

铜绿假单胞菌感染光热治疗中，基于聚多巴胺的NIR-II纳米颗粒在^1064nm激光照射下可实现55℃局部升温，配合万古霉素使菌落数降低4个数量级。在真菌性角膜炎模型中，活性氧(ROS)触发型探针FD1同步实现^1200nm成像和单线态氧(¹O₂)生成，治愈率提升至92%。

总结与展望

尽管面临探针代谢动力学研究不足等挑战，NIR-II光诊疗体系在术中导航、免疫缺陷患者隐匿感染监测等领域已显现临床转化潜力。未来开发多模态探针和人工智能辅助成像系统将成为重要发展方向。