炎症性肠病（IBD）是一种慢性且难以治愈的炎症性疾病，现有的治疗手段效果有限。近年来，光热治疗和荧光成像技术在医学中的应用引起了广泛关注，尤其是在疾病诊疗中的潜力。然而，如何开发适合生物医学光学窗口的染料用于实时诊断和高效治疗，仍然是亟待解决的问题。

图1. 期刊论文

基于此，来自山西大学阴彩霞，海南大学迟伟杰共同通讯开发了一种新型的、基于光学窗口的氰化物染料，通过调节其光物理特性实现对炎症性肠病的可控诊疗。目标是通过这种染料系统实现IBD的实时荧光成像和光热治疗，从而提高诊断的准确性和治疗的效果。该研究于近日人以Biomedical-Optical-Window Tailored Cyanines for Steerable Inflammatory Bowel Disease Theranostic为题在线发表于Advanced Materials期刊。

图2. 用于可控 IBD 治疗诊断学的生物医学光学窗口定制花青素图

研究方法

研究团队开发了系列氰化物染料（Cy-Mu-7 系列），其吸收波长在590 nm到860 nm之间可调，并且具有近红外区的荧光发射。特别是其中的氨基改性染料Cy-Mu-7-9-NH2在PBS中显示出800 nm的荧光发射，能够在口服给药后通过体内的光热反应诱导肠道上皮细胞中的HSP70表达，进而实现IBD的非破坏性治疗。通过光热效应和荧光成像的协同作用，研究首次实现了IBD的体内诊疗效果评估。

图3. 不对称花青及其染料的光物理性质

图4. Cy-Mu-7-9 和 Cy-Mu-7-9-NH 的光物理和化学反应性在 PBS 中

 关键发现

 光物理性质调控：通过对氰化物染料的分子结构进行不对称修饰，研究成功调节了其吸收和荧光发射波长，使其适应生物医学光学窗口的需求。这种染料在体内的光热效应和荧光成像中表现出显著的诊断和治疗潜力。

 光热疗法与HSP70上调：氮还原酶（NTR）在肠道的活性可以将Cy-Mu-7-9转化为其氨基改性产物Cy-Mu-7-9-NH2，通过光热疗法诱导肠道上皮细胞中的热休克蛋白HSP70表达，从而实现肠道炎症的抑制和治疗。

 实时成像与非破坏性治疗：该染料在体内的实时荧光成像和光热治疗效果显著，能够有效评估IBD的诊断和治疗效果，并通过局部热刺激显著减少炎症反应。

图5. Cy-Mu-7-9 用于体内双模式成像

图6. 体内 IBD 治疗和评估

总结

本研究开发了一种基于氰化物染料的光热治疗和荧光成像系统，成功实现了炎症性肠病的体内诊疗。通过定制的光物理特性和对炎症反应的靶向调控，该系统为IBD的非破坏性治疗提供了新的思路。这一成果在未来的临床应用中有望显著提高炎症性疾病的诊断和治疗效果。

参考文献:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202408450