ICG-Chitosan，吲哚菁绿标记壳聚糖
ICG-Chitosan（吲哚菁绿标记壳聚糖）是由FDA批准的近红外荧光染料吲哚菁绿（ICG）与天然多糖壳聚糖通过共价偶联制备而成的功能化生物试剂，融合了ICG的近红外成像和光热治疗优势，以及壳聚糖的优良生物性能，是一种适用于活体成像、光热治疗、药物递送一体化的理想材料，广泛应用于肿瘤靶向诊疗、组织工程、药物递送示踪等科研和临床前研究领域，其核心优势在于生物相容性好、诊疗一体化、靶向性强。
化学结构上，ICG-Chitosan由两个关键部分通过酰胺键共价连接，结构稳定且性能互补：一是吲哚菁绿（ICG）分子，作为近红外荧光染料，其结构由两个苯并吲哚杂环通过长链多亚甲基桥连接构成，含两个带负电荷的磺酸基团，兼具疏水性芳环骨架和亲水性磺酸侧链，能够在近红外区域（780-820nm）产生强吸收和发射，同时可被近红外光激发产生光热效应；二是壳聚糖分子，作为天然多糖，由β-(1→4)葡萄糖胺和乙酰葡萄糖胺单元组成，具有良好的无毒性、生物可降解性和生物相容性，分子链上富含氨基和羟基，这些官能团不仅为ICG的偶联提供了丰富的反应位点，还可用于负载药物和修饰靶向分子，增强材料的靶向诊疗能力。偶联过程采用温和高效的酰胺化反应，利用壳聚糖分子表面的氨基与ICG的羧基发生反应，实现高效偶联，标记率可控（每100个壳聚糖重复单元结合2-5个ICG分子）。
理化特性：
ICG-Chitosan继承了ICG和壳聚糖的双重优势：光学性能上，保持了ICG的近红外荧光特性，吸收峰约为780-800nm，发射峰约为810-830nm，处于生物组织近红外窗口，组织穿透深度大、背景荧光干扰小，荧光量子产率高、光稳定性良好，适合体内长时间成像；光热性能上，可被近红外光激发产生明显的光热效应，能够将光能转化为热能，实现对肿瘤细胞的杀伤；生物性能上，保留了壳聚糖的无毒性、生物可降解性和生物相容性，在体内可被逐步降解为无毒产物，最终排出体外，无明显副作用，同时壳聚糖的氨基和羟基使其具有良好的水溶性（在稀醋酸、PBS缓冲液弱酸性条件下溶解性佳），分散均匀，不易聚集；化学稳定性上，偶联形成的酰胺键稳定，在体内生理环境中不易水解，能够保持稳定的荧光信号和光热效应。
制备方法:
采用温和的共价偶联和多步纯化策略，确保产物性能稳定和高纯度：第一步，壳聚糖溶液制备，将壳聚糖溶于稀醋酸或盐酸中，pH控制在4.5-6.0，必要时通过超声或轻微加热提高溶解性，使分子链充分展开，利于ICG偶联；第二步，ICG活化，将ICG溶于适量溶剂中，加入活化剂（如EDC/NHS），活化其羧基，增强与壳聚糖氨基的反应活性；第三步，偶联反应，将活化后的ICG缓慢滴加到壳聚糖溶液中，在磷酸盐缓冲液中（pH 7.0-8.0）混合，室温避光搅拌反应4-8小时，控制ICG与壳聚糖的摩尔比，调节标记率；第四步，纯化过程，反应结束后，通过透析（分子量截留3-10kDa）去除未反应的游离ICG和小分子副产物，多次更换透析液，确保产品纯度；第五步，表征验证，通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱确认ICG与壳聚糖偶联成功，利用红外光谱（FTIR）验证酰胺键形成，通过粒度分析、水溶性测试评估产物的物理特性，最终产品纯度可达95%以上。
应用领域:
主要集中在肿瘤靶向诊疗、活体成像和药物递送：在肿瘤靶向诊疗中，可作为一体化诊疗试剂，通过ICG的近红外荧光实现肿瘤精准定位，利用近红外光激发ICG产生的光热效应杀伤肿瘤细胞，同时壳聚糖可负载化疗药物、免疫抑制剂等，实现光热治疗与化疗、免疫治疗的协同作用，提升治疗效果；在活体成像中，可用于小动物体内肿瘤成像、器官成像、药物分布示踪等，清晰观察肿瘤的大小、位置以及药物在体内的分布、代谢和释放过程；在组织工程中，可标记壳聚糖支架材料，观察支架在体内的降解情况、细胞黏附与增殖状态，为组织工程支架的优化提供实验依据；此外，还可用于生物传感器制备、淋巴系统示踪、血管造影等领域。保存条件为-20℃、避光、干燥密封保存，避免光照、潮湿和高温导致ICG降解，水溶液需在4℃避光保存，尽快使用。
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