IR近红外荧光标记蛋白定制：穿透深层组织，让活体成像不再有盲区

在活体成像（In Vivo Imaging）研究中，科研人员常面临一个难题：能够清晰检测的信号难以深入组织，而进入深层组织的探针又难以获得理想成像效果。

传统荧光蛋白（如GFP、FITC）在体外实验中表现良好，但在活体环境下易受血红蛋白吸收、组织散射及生物自发荧光干扰，影响成像质量。因此，肿瘤微环境研究、药物示踪和免疫细胞追踪等应用，对深层组织成像探针提出了更高要求。

IR系列近红外（NIR）荧光标记蛋白凭借650–900nm窗口的光学优势，为活体成像提供了新的解决思路。针对探针构建与应用中的关键技术问题，Sur-Release公司，提供成熟的定制化解决方案，助力科研项目高效开展。

图1｜IR近红外荧光标记蛋白定制：穿透深层组织，让活体成像不再有盲区

◆ 一、明星产品矩阵：从基础原料到深度定制

针对上述难点，Sur-Release公司，700-900nm）与第二窗口（NIR-II，1000-1700nm） 的全波段近红外染料与定制产品体系。

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◆ （一）核心原料：高纯度IR染料活性酯

✦ 产品名称 ｜ 核心特性 ｜ 发射波长 ｜ 主要应用

✦ IRDye 800CW NHS Ester｜NHS酯基团与蛋白赖氨酸残基高效共价偶联，光稳定性良好，长时间激发信号不衰减 ｜ ~800nm｜ 抗体标记、免疫印迹、活体深层组织成像

✦ IR-808 Biotin｜ 生物素-亲和素系统（Kd达10⁻¹⁵ mol/L），特异性强、亲和力最高 ｜ ~808nm｜ 蛋白纯化追踪、细胞表面抗原定位、肿瘤标志物检测

✦ IR-1060｜NIR-II窗口染料，穿透深度高、背景低 ｜ ~1060nm｜ 脑胶质瘤成像、血栓靶向、光热治疗

✦ TTQ系列 ｜ 聚乙二醇化靶向修饰（如RGD、PAMAM），多功能集成 ｜1000-1700nm｜ 靶向脑胶质瘤、血栓、药物/siRNA递送

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◆ （二）深度定制：蛋白荧光标记物

针对肿瘤标志物、转录因子、酶类、血清蛋白等靶点，Sur-Release公司可提供现成或定制化的IR标记产品：

✦ 类别 ｜ 代表产品 ｜ 应用场景

✦ 肿瘤标志物 ｜ICG-甲胎蛋白（AFP）、ICG-P-糖蛋白 ｜ 肝癌诊断、多药耐药研究

✦ 转录因子/信号蛋白 ｜ICG-SOX17、ICG-转化生长因子β1（TGF-β1） ｜ 胚胎发育、纤维化疾病机制

✦ 酶类 ｜ICG-肝细胞色素P4503A4酶（CYP3A4） ｜ 药物代谢动力学研究

✦ 血清蛋白 ｜ 清蛋白-ICG、γ-球蛋白-ICG｜ 血管通透性、炎症成像

✦ 功能蛋白 ｜ 去唾液酸糖蛋白-ICG（ASGPR-ICG） ｜ 肝靶向递送研究

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◆ 二、活体成像荧光标记的三大核心难点

难点一：穿透力与信号强度的“两难全”

虽然近红外波段有更好的组织穿透力，但很多商业化标记蛋白存在“荧光猝灭”或亮度不足的问题。此外，如何在标记IR染料后，保证蛋白在血液循环中的长循环半衰期，也是一大挑战。

难点二：蛋白活性与标记纯度的“博弈”

在共价偶联过程中，化学反应往往不可控。如果近红外染料“错误”地占据了蛋白的活性中心（如酶的催化位点或抗体的抗原结合区），会导致标记蛋白“失活”，这无疑是活体实验的灾难性后果。

难点三：蛋白寡聚化的“干扰”

许多天然的荧光蛋白在溶液中倾向于形成二聚体或寡聚体。在活体应用中，这种寡聚状态不仅会影响融合蛋白的生理功能，还可能引发非预期的聚集甚至免疫反应。

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◆ 三、重点应用场景

应用一：肿瘤靶向成像与诊疗一体化

产品：IRDye 800CW标记的靶向肽/抗体、ICG-PEG-cRGD

在裸鼠皮下移植瘤模型中，尾静脉注射IRDye 800CW标记的西妥昔单抗（抗EGFR抗体） 后，使用近红外成像系统可清晰观察到：

✦ 0-6小时：药物在全身循环，肿瘤区域信号逐渐增强；

✦ 24小时：肿瘤与背景对比度达到最高，边缘清晰可见；

✦ 72小时：信号仍维持在可检测水平，证实抗体在肿瘤部位的长滞留效应。

应用二：干细胞与免疫细胞体内示踪

产品：IR-808标记的干细胞或免疫细胞

将IR-808标记的间充质干细胞经尾静脉注射入心肌梗死模型小鼠后：通过近红外成像可在注射后1小时观察到细胞在肺部的首过滞留；24小时后，部分细胞归巢至心脏损伤区域；借助生物素-亲和素系统的信号放大作用，可实现对少量细胞的灵敏检测。

应用三：外泌体与纳米药物递送示踪

产品：近红外荧光iRFP682蛋白标记外泌体、IR-1060标记纳米载体

在脑靶向药物递送研究中，使用TTQ-PEG-RGD（NIR-II探针） 标记的脂质体：NIR-II窗口（>1000nm）的最低背景干扰使得脑胶质瘤边界清晰可辨；配合PEG化修饰，实现跨血脑屏障递送与靶向成像一体化。

应用四：蛋白纯化过程追踪

产品：IR-808 Biotin

在蛋白质纯化实验中，将目标蛋白与链霉亲和素偶联，利用IR-808 Biotin与链霉亲和素的特异性结合，通过近红外荧光信号实时追踪蛋白纯化过程，同时可借助亲和层析技术实现高效分离，纯度提升30%以上。

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◆ 四、Sur-Release方案：全流程定制化服务

方案一：精准染料选型与PEG长循环修饰

针对近红外波段选择与蛋白体内循环时间优化，Sur-Release公司提供从IR系列（IRDye 800CW、IR-808）、花菁系列（Cy5.5、Cy7、Cy7.5）到NIR-II系列（IR-1060、TTQ） 的全波长染料库，并结合PEG修饰技术延长蛋白半衰期、降低非特异性摄取。

案例分享：某药学院团队在进行靶向抗体药物的体内分布研究时，初期使用传统FITC标记，发现腹腔注射后信号很快衰减且无法穿透肌肉层。随后，他们转向Sur-Release公司的IRDye 800CW NHS Ester标记服务，结合PEG修饰策略。

图3｜IRDye 800CW NHS Ester标记服务

方案二：温和定点标记与活性中心保护

我们采用温和定点标记工艺，通过分析蛋白的三维结构，筛选远离活性位点的特定氨基酸残基（如表面赖氨酸或巯基）进行定向偶联，确保标记后蛋白的活性保留率≥90%。

案例分享：某IVD诊断企业在开发超灵敏化学发光-荧光双信号试剂盒时，需要对辣根过氧化物酶（HRP）进行近红外标记。难点：常规标记导致HRP酶活保留率低于50%。

图4｜辣根过氧化物酶（HRP）进行近红外标记

Sur-Release方案：采用“血红素活性中心避让策略”配合可控比例标记（D/P比低至1:1） ，实现酶活保留率≥90%，同时保证每个酶分子携带足够强度的近红外荧光。

方案三：多模态探针集成

单一的荧光成像已难以满足复杂研究需求。Sur-Release公司可提供荧光-磁共振（MRI）双模态、荧光-光热治疗等多功能探针定制：

✦ DOTA-IRDye 800CW：大环配体偶联近红外染料，可进一步螯合⁶⁴Cu、⁶⁸Ga等核素，实现PET/NIRF双模态成像

✦ ICG-PEG-cRGD：集近红外荧光示踪与光热治疗于一体，实现诊疗一体化

✦ 应用场景：在肿瘤精准治疗研究中，使用双重响应断键载药系统（Durg-PALA-g-PEG-ICG），可在肿瘤微环境的ROS/GSH刺激下特异性释放药物，同时通过近红外荧光实时追踪药物分布。

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◆ 五、为何选择Sur-Release公司

✦ 维度 ｜Sur-Release优势

✦ 产品矩阵 ｜ 从可见光（FITC、Cy3）到NIR-I（IRDye 800CW、Cy7）、NIR-II（IR-1060、TTQ）全覆盖，满足从浅表到深层的全场景需求

✦ 定制能力 ｜ 可标记蛋白、多肽、糖类、核酸、脂类、药物、聚合物、无机材料等十大类基质

✦ 标记工艺 ｜ 温和定点标记技术，活性保留率≥90%；单体化改造解决寡聚化难题

✦ 多模态集成 ｜DOTA/NOTA大环配体偶联技术，支持荧光-PET/MRI双模态成像

✦ 质控体系 ｜ 每批产品均通过SDS-PAGE、荧光光谱分析及活性测定，批次间稳定性高

✦ 知识产权保护 ｜ 可根据客户需求签订保密协议，保护客户研究创意

定制服务流程：

✦ 需求对接：明确蛋白名称、纯度、目标近红外染料（如IRDye 800CW、IR-808、IR-1060等）

✦ 工艺设计：标记比例筛选与活性保护方案定制

✦ 合成与质控：高效偶联，去除游离染料，检测标记度（DOL）及纯度（≥95%）

✦ 交付与售后：提供详尽技术资料（COA）及后续成像指导

如果您正在为“看穿”小鼠体内肿瘤微环境、追踪干细胞归巢或评估纳米递送效率而烦恼，欢迎联系Sur-Release公司。我们提供一对一的IR系列近红外蛋白标记定制方案，从原料到成品，从单模态到多模态，助您在活体成像研究中“看得更深、看得更清”。

温馨提示：以上产品及定制服务仅限科研用途，不可用于人体实验。