中国科学院院士、华东理工大学化学教授朱为宏与该校教授郭志前团队，研发出基于喹啉鎓盐的短波红外荧光染料库，实现了激发匹配的多光谱生物成像技术，为解析活体时空相互作用提供了全新的分子可视化工具箱。相关研究成果近日以封面文章的形式发表于《美国化学会志》。

论文封面。图片由研究团队提供

因其优异的组织穿透性和低背景荧光干扰，短波红外成像（SWIR）被认为是哺乳动物活体层面多重成像的理想技术手段。然而，该技术仍面临缺乏高度可调“分子骨架核心”的挑战，同时现有近红外染料难以同时满足高亮度、低串扰、商用激光匹配等多重需求。

为解决上述难题，研究团队从分子设计源头出发，引入结构可调的喹啉鎓盐作为染料“骨架核心”，通过系统的吸/供电子性取代基修饰，设计了SWIR喹啉类七甲川菁染料（QC7 1-14）。该系列染料的吸收波长可精准调控，覆盖975至1046纳米范围，为多光谱成像应用提供了丰富的染料工具箱。

在该系列染料中，QC7-NEt₂和QC7-CN表现出超高的荧光亮度，而且光谱分离性能优异，并与商用激光器波长高度匹配，用于多通道活体成像。基于这对“正交”染料，研究团队成功捕捉到了血管网络的精细结构及其动态变化、淋巴系统的实时流动、肠道蠕动的完整过程，以及多个生理系统之间的协同作用，为理解在体复杂生理过程提供了可视化技术支撑。