SiR-COOH（硅基羅丹明-羧基）是一種結(jié)合了硅基羅丹明（SiR）熒光團(tuán)與羧基（-COOH）官能團(tuán)的近紅外熒光染料，在生物成像、化學(xué)傳感和材料科學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出特殊的應(yīng)用價(jià)值。

一、基本信息

• 中文名稱：硅基羅丹明-羧基

• 英文名稱：SiR-COOH、SiR-acid、Silicon Rhodamine-acid

• CAS號(hào)：1426090-03-0

• 分子式：C27H28N2O4Si

• 分子量：472.62

• 外觀：藍(lán)色固體

• 溶解性：溶于大部分有機(jī)溶劑和水

• 儲(chǔ)存條件：-20°C避光保存

結(jié)構(gòu)式：

二、光譜特性

• 激發(fā)波長(zhǎng)：652nm

• 發(fā)射波長(zhǎng)：674nm

• 光譜區(qū)域：近紅外區(qū)（650-680nm），這一特性使得SiR-COOH在生物成像中具有顯著優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榻t外光在生物組織中的穿透力較強(qiáng)，能夠減少自發(fā)熒光的干擾，提高成像的信噪比。

三、化學(xué)結(jié)構(gòu)與反應(yīng)活性

• 硅基羅丹明部分：賦予SiR-COOH熒光特性，其激發(fā)波長(zhǎng)通常在650nm左右，發(fā)射波長(zhǎng)則在670-680nm之間，屬于近紅外熒光染料。這一特性使得SiR-COOH在生物成像和光學(xué)傳感等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。

• 羧基部分：位于分子的一端，為SiR-COOH提供了良好的水溶性和生物相容性。羧基官能團(tuán)還使得SiR-COOH能夠與多種生物分子或細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行特異性結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分子的精準(zhǔn)標(biāo)記。例如，通過羧基與氨基的縮合反應(yīng)，SiR-COOH可與蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子進(jìn)行化學(xué)連接。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 生物成像：

• 活細(xì)胞成像：SiR-COOH可穿透細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞表面受體、intracellular蛋白、線粒體等亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的靶向標(biāo)記。通過熒光顯微鏡觀察靶點(diǎn)的分布、動(dòng)態(tài)變化及相互作用。

• 深層組織成像：其近紅外發(fā)射特性減少了光散射和自發(fā)熒光干擾，提高了成像信噪比，適用于活體動(dòng)物或厚組織樣本的成像研究。

• 超分辨顯微鏡成像：因近紅外光對(duì)細(xì)胞損傷小，適合長(zhǎng)時(shí)間高分辨率觀測(cè)。

2. 化學(xué)傳感：SiR-COOH的熒光性質(zhì)和對(duì)特定環(huán)境的響應(yīng)性，使其成為一種潛在的化學(xué)傳感器。通過監(jiān)測(cè)SiR-COOH熒光信號(hào)的變化，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子、小分子和生物分子的檢測(cè)。

3. 材料科學(xué)：

• 生物分子修飾：SiR-COOH可通過羧基與多種配體偶聯(lián)，實(shí)現(xiàn)與多種生物分子或細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行特異性結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分子的精準(zhǔn)標(biāo)記。

• 納米材料表面修飾：可利用羧基與納米材料表面的氨基反應(yīng)，將熒光染料固定在納米顆粒表面，用于納米材料在生物體內(nèi)的分布和代謝研究。

五、特點(diǎn)

• 近紅外熒光成像能力：SiR-COOH的近紅外發(fā)射波長(zhǎng)可有效避開生物組織的自發(fā)熒光干擾，提高成像信噪比，同時(shí)降低對(duì)活細(xì)胞的光毒性，適合深層組織成像與長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)觀察。

• 良好的水溶性和生物相容性：羧基官能團(tuán)的引入顯著增強(qiáng)了SiR-COOH的水溶性和生物相容性，使其能夠在水溶液中穩(wěn)定存在，并且不易發(fā)生沉淀或聚集，為生物成像、藥物遞送等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了便利。

• 高效、低干擾的標(biāo)記能力：SiR-COOH可通過羧基與多種配體偶聯(lián)，實(shí)現(xiàn)與多種生物分子或細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行特異性結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分子的精準(zhǔn)標(biāo)記，且標(biāo)記過程對(duì)生物樣本的正常生理功能干擾小。

• 良好的光穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性：在光照或酸堿條件下，SiR-COOH的熒光性能不易發(fā)生變化，能夠保持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性和可靠性，適用于長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)或觀察。

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