CY7-葡萄糖，Cy7-Glucose这种功能化荧光探针
CY7-葡萄糖（Cy7-Glucose，CY7-Glc）是由近红外荧光染料CY7与天然单糖葡萄糖通过共价偶联形成的功能化荧光探针，融合了CY7的近红外成像优势和葡萄糖的生物活性、水溶性，是一种适用于体内外糖转运示踪、代谢成像、肿瘤靶向研究的高效荧光试剂，广泛应用于生物医学、细胞生物学、药物研发等科研领域，其核心特点是组织穿透深度大、背景干扰低、能够模拟葡萄糖的天然代谢特性，实现对深层生物过程的精准追踪。
化学结构上：
CY7-葡萄糖由两个核心部分通过共价键稳定连接：一是CY7荧光染料核心，属于七亚甲基花菁类染料，具有长共轭链结构，这是其近红外光学性能的来源，能够在近红外区域产生强吸收和发射；二是葡萄糖分子，作为细胞代谢的主要能量来源，具有六元环结构和多个羟基，不仅赋予其良好的水溶性、生物相容性和生物活性，还为与CY7的偶联提供了丰富的反应位点。偶联方式主要有两种：一种是将葡萄糖进行氨基化修饰，形成葡萄糖胺，再与CY7-NHS酯发生酰胺化反应，形成稳定的酰胺键；另一种是将葡萄糖还原生成醛基，通过肟键或亚胺键与CY7的氨基反应实现共价连接。偶联过程温和，严格控制反应条件，确保不破坏CY7的荧光性能和葡萄糖的生物活性，使产物能够被细胞通过葡萄糖转运蛋白特异性摄取。
理化特性方面：
CY7-葡萄糖的光学性能优良，继承了CY7的近红外特性，激发波长约为750nm，发射波长约为770-800nm，处于生物组织的“近红外窗口”（700-850nm），该波段光线在生物组织中的穿透深度可达数厘米，且生物样品自身荧光干扰很低，能够实现深层组织和体内的高清晰度成像。荧光性能上，CY7具有高摩尔消光系数（约2-3×10⁵ M⁻¹·cm⁻¹）、优良的光稳定性和荧光量子产率，不易发生光漂白，适合长时间连续观测和低浓度样品检测。水溶性上，得益于葡萄糖分子的多个羟基，CY7-葡萄糖具有良好的水溶性，可在水、PBS缓冲液等水相体系中均匀溶解，无需有机共溶剂辅助，避免了有机溶剂对生物样品的损伤，同时减少了染料聚集导致的荧光淬灭。此外，该试剂化学稳定性好，在中性至弱碱性缓冲液中（pH 7.0-8.0）能够保持稳定的结构和荧光性能，生物相容性优良，对细胞和生物体毒性很低，无明显免疫原性。
制备方法：
注重高效偶联和高纯度纯化，核心步骤如下：第一步，原料准备与活化，葡萄糖可通过羟基氨基化或还原生成醛基进行修饰，增强与CY7的偶联效率；CY7通常采用CY7-NHS酯或异氰酸酯形式，提供活性官能团用于偶联；第二步，偶联反应，将活化后的CY7缓慢加入含修饰葡萄糖的缓冲液中（pH 7-8），室温避光轻柔搅拌数小时，调节CY7与葡萄糖的摩尔比（通常1:1至1:3），避免多重偶联导致的聚集或荧光淬灭；第三步，纯化过程，反应结束后，通过透析（分子量截留1-3kDa）或分子量截滤，去除未反应的小分子CY7和副产物，再采用高效液相色谱（HPLC）或凝胶过滤（Sephadex G-10/G-25）进一步纯化，收集含CY7-葡萄糖的洗脱峰；第四步，结构和性能验证，通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱确认偶联成功，利用核磁共振（NMR）或质谱分析偶联位点及结构完整性，同时进行水溶性和稳定性测试，确保产品适用于生物实验。
应用领域：
主要集中在体内成像、糖代谢研究和肿瘤靶向：在糖代谢研究中，可作为葡萄糖代谢的模拟探针，用于追踪细胞对葡萄糖的摄取、转运和代谢过程，探究糖代谢异常与肿瘤、糖尿病等疾病的关联，尤其适合肿瘤细胞代谢研究（肿瘤细胞对葡萄糖摄取量显著高于正常细胞）；在体内近红外成像中，可用于小动物体内肿瘤成像、器官代谢成像、血管造影等，实现肿瘤的精准定位和代谢状态监测，也可用于追踪葡萄糖在体内不同器官的分布和代谢动态；在药物研发中，可用于筛选调节葡萄糖代谢的药物候选物，监测药物对葡萄糖转运和代谢的影响，还可作为荧光示踪剂，标记药物递送系统，实时监测载体在体内的分布和药物释放过程；此外，还可用于糖生物学研究，探究葡萄糖在生物体内的生理功能，以及与蛋白质、核酸等生物分子的相互作用。保存条件为-20℃、避光、干燥密封，避免光照、潮湿和高温，纯化后的产品可长期保存，母液配制后应尽快使用。
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