近红外二区（NIR-II，1000-1700 nm）生物成像与传统的可见光/近红外光（Vis / NIR，400-1000 nm）相比，具有更深的穿透力和更高的时间和空间分辨率，是一种性能优越的可视化成像工具。开发具有高亮度（高量子产率和吸光系数），更长发射波长和良好的生物相容性的理想型荧光探针是近红外二区成像技术临床转化过程中亟待解决的瓶颈问题。有机小分子荧光染料（例如FDA批准的吲哚菁绿ICG，亚甲基蓝MB）因为其良好的生物相容性而引起了更多关注。研究人员致力于开发具有可调窄带隙的有机小分子，以达到长发射波长至近红外二区（1000-1700 nm）。但是，窄带隙分子一般具有较长的共轭疏水骨架，其较强的分子电荷转移能力使得其易与外界分子之间产生相互作用，激发态返回到基态过程中的非辐射能量损失增加，从而导致荧光发光强度下降，尤其在水相体系中易发生荧光聚集淬灭。

在这篇Account里，我们回顾总结了S-D-A-D-S型近红外二区有机分子染料的发展及其理性设计策略：采用电子屏蔽单元（S），电子供体单元（D），电子受体单元(A)组合的方式，对各部分单元结构进行优化设计，组合合成了一类S-D-A-D-S构型的高效能荧光分子团。发现分子骨架中电子给体单元的空间位阻效应能使分子扭曲，使得分子表面静电势和亲疏水作用发生变化，通过分子设计调控可以减少水分子靠近荧光团激发态中心，与其发生相互作用。加上电子屏蔽单元对整个分子骨架的保护作用，这些综合因素可以大大减弱水分子与荧光团分子之间的相互作用，有利于在水相环境中荧光团激发态的稳定性，从而增加辐射跃迁机率，增强S-D-A-D-S型荧光团在水相环境中的荧光量子产率。

NO.2 

您对近红外二区有机分子染料的研究与发展有何种愿景？

近年来，该研究领域发展迅速，我们既充满期待又忐忑难安。目前，在荧光增强策略研究方面发展的方法众多，归纳起来主要包括三种：①本论文总结的电子屏蔽基团和给体基团化学修饰的策略（S-D-A-D-S型NIR-II有机分子的理性设计）；②NIR-II有机分子与蛋白相融合的实现荧光增强的策略；③NIR-II聚集诱导发光的荧光增强策略。三大策略各有优缺点，发展水相体系中高效能的NIR-II有机分子染料仍然是本研究领域的重要挑战。此外，NIR-II活体成像技术的终极目标之一是实现其临床应用转化。在增强NIR-II分子染料荧光性能的情况下，通过理性设计增强其生物相容性以达到临床应用下的生物相容性指标更将是该研究领域的重点方向。

希望本文的研究能够激发和促进本领域更多的研究与思考，并期望对其他领域的研究者具有借鉴意义。