维持血液循环系统于良好的工作状态，是生物机体得以生存的基本条件，因此对血液循环系统进行实时监控具有重要意义。在血流监控过程中，不仅需要在单个时间点进行的静态成像，更需要对其实现实时无创的动态监控。与传统的近红外窗口（780-900 nm）相比，近红外二区（NIR-II; 1000-1700 nm）光学生物荧光成像技术可实现更高的信噪比和生物组织穿透深度。而有机分子探针由于具有相对分子量较小，易于代谢，生物毒性低等优势，对于未来的生物医用转化具有较大的潜力。目前虽然有机NIR-II荧光探针已经被广泛报道用于活体成像，然而由于其血液循环半衰期较短（约5-60分钟），无法实现对血液循环系统的动态连续监测。

        某大学教授研究团队以2-苯基吲哚等为原料，通过两步反应可高产率（90%）合成最大吸收和发射波长均大于1000 nm的水溶性近红外成像探针LZ-1105。该分子内芳香母核上扭转的吲哚环提供了较大的空间位阻，端基上含有的四个磺酸根基团进一步赋予了LZ-1105较高的水溶性。同时，该团队利用密度泛函理论解释了LZ-1105有机小分子的电子特性和类似化合物LZ系列分子的光谱差异及规律，为NIR-II有机小分子探针的设计与合成提供了新思路。动物实验证明此分子探针可特异性与血液中的纤维蛋白原结合形成复合物，从而具有较长的血液循环时间（半衰期为3.2小时），可用于实时动态监测小鼠下肢血管缺血再灌注，动脉血栓的溶栓过程以及血脑屏障的开启和关闭等生理变化。 该研究成果在线发表于《自然 通讯》（Nat. Commun., 2020, 11, 3102. ）。  
参考文献：
Benhao Li+, Mengyao Zhao+, Lishuai Feng, Chaoran Dou, Suwan Ding, Gang Zhou, Lingfei Lu, Hongxin Zhang, Feiya Chen, Xiaomin Li, Guangfeng Li, Shichang Zhao, Chunyu Jiang, Yan Wang, Dongyuan Zhao, Yingsheng Cheng, Fan Zhang*. Organic NIR-II Molecule with Long Blood Half-Life for In Vivo Dynamic Vascular Imaging. Nat. Commun., 2020, 11, 3102. 
   
        文中利用近红外二区小动物活体成像系统NIR-II-ST分别完成了NIR-II窗口的小鼠全身血管成像，小鼠的淋巴系统、后肢和脑部成像以及实时动态监测小鼠下肢血管缺血再灌注，动脉血栓的溶栓过程以及血脑屏障的开启和关闭等生理变化成像实验。
        该小动物活体成像系统功能强大，相机性能优异，多款深度制冷的InGaAs近红外相机可供选择。检测灵敏度高，可实现大视野以及局部小动物高信噪比和高分辨活体成像。自主开发的软件功能一键操作，可实时反映仪器状态，自动化控制，操控与图像处理一体化，终身免费升级。该成像系统应用场景多样化，可用于小动物近红外二区宽场成像、全光谱成像、近红外二区荧光寿命成像，且成像系统采用了模块化设计，成像功能亦可进一步升级扩展X射线激发模块、CT成像模块、三维成像模块、热成像模块、比率荧光测试、多通道成像与原位光谱测试等。该系统可应用于活体小动物荧光手术导航、脏器成像、肿瘤成像、血管成像、淋巴成像、体内植入物的监测、药物追踪与活体原位疾病检测等。