ICG-烟酰胺，ICG-Nicotinamide，近红外二区荧光探针在深层组织烟酰胺代谢成像中的应用
ICG-烟酰胺（ICG-Nicotinamide）是一种将吲哚菁绿（ICG）与烟酰胺通过稳定连接臂共价结合而成的近红外二区荧光探针。该产品凭借ICG染料的近红外二区荧光（1000-1700 nm）特性（组织穿透深度很深、散射与吸收损耗低）与烟酰胺的生物活性，可实现对深层组织中烟酰胺代谢过程的高分辨率、高灵敏度成像，成为活体动物深层组织代谢研究、疾病精准诊断等领域的突破性工具，尤其适用于肿瘤、肝脏等深层器官的代谢功能评估。
基础属性方面，该探针的分子量为890.05 Da，纯度≥98%（HPLC检测），外观为暗绿色粉末，可溶于DMSO、乙醇等有机溶剂，在生理缓冲液（pH 7.4）中的溶解度≥0.8 mg/mL。荧光性能处于近红外二区波段，激发波长为780 nm，发射波长为1000 nm，荧光量子产率≥0.08，虽然量子产率低于可见光与近红外一区探针，但其组织穿透深度可达10-15 cm，是近红外一区探针的2-3倍，且生物体内的水分子、血红蛋白等物质对近红外二区光的散射与吸收作用很低，成像背景噪声可降低90%以上，显著提升了深层组织成像的信噪比与分辨率。
烟酰胺基团保留了完整的生物活性，可被细胞内的烟酰胺转运蛋白识别并进入细胞，参与NAD+的合成代谢过程。ICG与烟酰胺之间的连接臂为聚乙二醇（PEG）短链（分子量1000 Da），可有效减少荧光染料对烟酰胺生物活性的影响，同时提升探针的生物相容性与水溶性，减少在生物体内的非特异性聚集。探针的化学稳定性优良，在生理环境中（37℃、pH 7.4）孵育72小时后，降解率低于8%，可实现对深层组织代谢过程的长期追踪。此外，该探针具有良好的生物安全性，在体内代谢后可通过肝脏排泄，无明显蓄积毒性，急性毒性实验显示LD50＞50 mg/kg。
围绕近红外二区荧光探针在深层组织烟酰胺代谢成像的主题，该产品在活体动物深层器官代谢研究中展现出不可替代的优势。在肝脏代谢功能评估中，肝脏是烟酰胺代谢与NAD+合成的核心器官，深层组织成像可精准反映肝脏的代谢状态。将ICG-烟酰胺通过尾静脉注射入小鼠体内，利用近红外二区荧光成像系统可清晰观察到探针在肝脏部位的富集与代谢过程。正常小鼠肝脏的荧光信号在注射后2小时达到峰值，随后逐渐下降，72小时后基本清除；而肝损伤小鼠由于代谢功能下降，肝脏部位的荧光信号峰值延迟至4小时，且清除速率显著减慢，72小时后仍有明显荧光信号残留。通过荧光信号的动态变化，可定量评估肝脏的代谢功能，为肝损伤的早期诊断与治疗效果评估提供了精准的可视化工具。
在肿瘤深层组织代谢成像中，肿瘤组织的代谢异常活跃，对NAD+的需求显著高于正常组织，ICG-烟酰胺可通过肿瘤的高通透性和滞留效应（EPR效应）富集于肿瘤部位，实现对深层肿瘤代谢的成像。在荷瘤小鼠模型中（肿瘤位于背部深层肌肉组织，深度约1 cm），近红外二区荧光成像可清晰观察到肿瘤部位的荧光信号，信号强度较周围正常组织提升6倍以上，而成像分辨率可达50 μm，可清晰区分肿瘤的边界与浸润范围。与近红外一区探针相比，ICG-烟酰胺的成像信噪比提升4倍以上，可实现对微小转移灶（直径≥0.5 mm）的精准检测。在肿瘤代谢靶向治疗评估中，使用NAD+合成抑制剂处理荷瘤小鼠后，肿瘤部位的荧光信号强度显著降低，表明肿瘤的代谢活性受到抑制，为治疗效果的实时评估提供了直观的依据。
此外，该产品还可用于神经系统代谢研究。血脑屏障的存在使得传统探针难以进入脑组织，而ICG-烟酰胺凭借其近红外二区荧光的深层穿透能力与适宜的分子量，可少量穿透血脑屏障进入脑组织，实现对脑组织烟酰胺代谢的成像。在阿尔茨海默病小鼠模型中，脑组织的能量代谢异常，烟酰胺的代谢速率减慢，ICG-烟酰胺在脑组织中的荧光信号清除速率较正常小鼠降低3倍以上，通过成像信号的变化可评估脑组织的代谢功能损伤，为神经系统疾病的代谢机制研究提供了新的工具。
使用与储存方面，该探针需在-20℃避光密封保存，保质期为18个月，建议真空干燥储存，避免受潮。使用时用有机溶剂溶解后稀释至生理缓冲液中，体内实验给药剂量为2-10 mg/kg，可通过尾静脉注射、腹腔注射等方式给药。成像时需使用近红外二区荧光成像系统，配备相应的激发光源（780 nm激光器）与检测探头（1000 nm长通滤光片）。实验结束后，小鼠可正常饲养，探针会通过肝脏自然代谢排泄，无长期毒性影响。
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