DiR-NHS，N-羟基琥珀酰亚胺酯化DiR荧光探针（近红外荧光标记探针，用于生物活体成像与靶向标记）
DiR-NHS，全称N-羟基琥珀酰亚胺酯化DiR荧光探针，是一种经过化学修饰的近红外荧光探针，其核心骨架为DiR（1,1'-双十八烷基-3,3,3',3'-四甲基吲哚菁高氯酸盐），通过N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）基团进行酯化修饰，赋予其高效的生物分子偶联能力，广泛应用于生物医学研究中的活体成像、细胞示踪、靶向分子标记等领域，是近红外荧光成像技术中不可或缺的工具类试剂。
从分子结构来看，DiR作为一种典型的近红外吲哚菁类荧光染料，具有独特的共轭双键结构，这一结构使其荧光发射波长处于近红外区域（通常在750-850 nm之间），而这一区域恰好是生物组织吸收和散射系数很低的“光学窗口”，能够有效减少生物体内血红蛋白、水等物质对荧光信号的干扰，降低背景荧光，显著提升成像的穿透深度和清晰度。与可见光区荧光探针相比，DiR的近红外荧光特性使其更适合用于活体动物深层组织的成像研究，可实现对体内靶点的无创、实时监测。
N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）基团的酯化修饰是DiR-NHS探针的核心功能改进。NHS酯作为一种常用的活性酯试剂，能够与生物分子中游离的氨基（-NH2）发生特异性的酰胺化反应，形成稳定的酰胺键，从而实现DiR荧光基团与目标生物分子（如蛋白质、多肽、抗体、小分子药物等）的高效偶联。这种偶联反应具有反应条件温和、特异性强、副反应少等优势，无需苛刻的反应环境，在常温、中性缓冲液体系中即可高效进行，能够很大程度保留目标生物分子的生物活性，确保偶联产物在生物体系中的稳定性和功能性。
在制备方法上，DiR-NHS通常采用两步法合成：第一步，以DiR为原料，通过氧化反应引入羧基（-COOH），得到DiR-COOH中间体；第二步，在脱水剂（如N,N'-二环己基碳二亚胺，DCC）和催化剂（如4-二甲氨基吡啶，DMAP）的作用下，DiR-COOH与N-羟基琥珀酰亚胺发生酯化反应，生成DiR-NHS探针。合成过程中，需要严格控制反应温度、反应时间以及原料的摩尔比，以提高产物的纯度和产率。后续通过柱层析、高效液相色谱（HPLC）等方法对产物进行分离纯化，去除未反应的原料和副产物，最终得到高纯度的DiR-NHS探针，其纯度通常可达到95%以上，能够满足生物医学研究的严格要求。
DiR-NHS的生物应用十分广泛，核心集中在活体成像、细胞示踪和靶向分子标记三大领域。在活体成像研究中，DiR-NHS可通过偶联靶向分子（如抗体、多肽、适配体等），实现对体内特定细胞、组织或病变部位（如肿瘤、炎症部位）的靶向成像。例如，将DiR-NHS与肿瘤特异性抗体偶联后，通过尾静脉注射到荷瘤小鼠体内，偶联探针会特异性识别并结合肿瘤细胞表面的抗原，随后利用近红外荧光成像仪可实时观察肿瘤的位置、大小和形态，为肿瘤的早期诊断、病情监测以及治疗效果评估提供直观的影像学依据。此外，DiR-NHS也可用于活体动物体内药物分布的监测，将其与药物分子偶联后，可追踪药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，为药物剂型设计和给药方案优化提供数据支持。
在细胞示踪领域，DiR-NHS可用于标记细胞表面的蛋白质或脂质分子，实现对细胞增殖、迁移和分化过程的实时监测。由于其近红外荧光信号稳定，不易淬灭，可长时间追踪细胞的动态变化，且对细胞的毒性低，不会影响细胞的正常生理功能。例如，在干细胞研究中，将DiR-NHS标记的干细胞移植到动物体内后，可通过近红外成像技术长期追踪干细胞的定植、迁移和分化情况，为干细胞治疗的机制研究和临床应用提供重要参考。
在靶向分子标记领域，DiR-NHS可作为一种通用的荧光标记工具，用于标记各种生物分子，如酶、受体、抗原等，构建荧光探针用于生物分子的检测和分析。例如，将DiR-NHS与抗原偶联后，可用于免疫荧光检测，快速检测样本中对应的抗体；与酶偶联后，可用于酶活性的实时监测，研究酶的催化机制和调控规律。
DiR-NHS探针具有显著的优势：一是近红外荧光特性，成像穿透深、背景低、灵敏度高；二是NHS活性酯修饰，偶联效率高、特异性强，可与多种生物分子偶联；三是荧光信号稳定，抗淬灭能力强，可长时间成像；四是细胞毒性低，生物相容性好，对生物体系的干扰小。但同时也存在一定的局限：一是其脂溶性较强，在水溶液中的溶解性较差，需要加入助溶剂（如DMSO、乙醇）才能溶解，可能会对生物体系产生一定的轻微影响；二是偶联反应需要依赖目标生物分子上的游离氨基，对于不含氨基或氨基被修饰的生物分子，需要先进行氨基修饰才能实现偶联；三是长期储存时需要避光、低温保存，否则可能会导致荧光淬灭，影响探针的性能。
随着生物医学成像技术的不断发展，DiR-NHS探针的应用范围也在不断拓展。目前，其已广泛应用于肿瘤学、免疫学、神经科学、药理学等多个研究领域，为基础医学研究和临床医学诊断提供了强大的工具支持。未来，通过进一步的化学修饰和性能优化，有望改善其水溶性和靶向性，开发出更高效、更特异的近红外荧光探针，推动活体成像技术在疾病诊断和治疗中的临床转化应用。
以上数据均来自文献/科研资料,星戈瑞暂未进行独立验证,限参考。我方仅提供相关产品，不参与保证任何实验，具体应用还需参考相关实验设计及文章！(以上文中所述仅限于科研实验及实验室环境)
