第一章 緒論 001
第一節(jié)　熒光和磷光的發(fā)展概述 002
第二節(jié)　熒光和磷光產(chǎn)生的機理 004
一、非輻射躍遷 005
二、輻射躍遷 007
三、常見的描述熒光性質(zhì)的物理量 008
四、影響熒光和磷光的主要因素 008
參考文獻 010

第二章 熒光染料概述 011
第一節(jié)　常見的熒光染料 012
一、香豆素類衍生物 012
二、熒光素類衍生物 014
三、羅丹明類衍生物 014
四、二酰亞胺類衍生物 016
五、花菁類染料 016
六、卟啉類染料 017
七、氟硼類染料 017
第二節(jié)　近紅外熒光染料分子設計規(guī)則 018
一、D-π-A母核的必要性 019
二、D-π-A結(jié)構中的HOMO-LUMO能級差的調(diào)控 023
三、D-π-A骨架的剛性化 025
四、D-π-A結(jié)構的空間保護 025
第三節(jié)　熒光染料技術展望 027
參考文獻 028

第三章 細胞器染色熒光染料 033
第一節(jié)　概述 035
第二節(jié)　細胞膜染色熒光染料 036
一、細胞膜的生物醫(yī)學功能 036
二、細胞膜染色熒光染料及其應用 037
第三節(jié)　線粒體染色熒光染料 039
一、線粒體的生物醫(yī)學功能 039
二、線粒體染色熒光染料及其應用 040
第四節(jié)　溶酶體染色熒光染料 043
一、溶酶體的生物醫(yī)學功能 044
二、溶酶體染色熒光染料及其應用 044
第五節(jié)　高爾基體染色熒光染料 047
一、高爾基體的生物醫(yī)學功能 048
二、高爾基體染色熒光染料及其應用 048
第六節(jié)　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)染色熒光染料 051
一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的生物醫(yī)學功能 052
二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)染色熒光染料及其應用 052
第七節(jié)　細胞核染色熒光染料 056
一、細胞核的生物醫(yī)學功能 056
二、細胞核染色熒光染料及其應用 057
參考文獻 058

第四章 細胞環(huán)境敏感熒光染料 063
第一節(jié)　極性敏感熒光染料 064
一、基于萘酰亞胺基團的極性敏感熒光染料 064
二、基于香豆素基團的極性敏感熒光染料 065
三、基于尼羅紅類的極性敏感熒光染料 067
四、基于萘類的極性敏感熒光染料 068
第二節(jié)　溫度敏感熒光染料 069
一、基于有機小分子的溫度敏感熒光染料 069
二、基于聚合物大分子的溫度敏感熒光染料 071
三、基于納米材料的溫度敏感熒光染料 072
第三節(jié)　黏度敏感熒光染料 074
一、基于BODIPY的黏度敏感熒光染料 075
二、基于DCVJ的黏度敏感熒光染料 077
三、基于花菁類的黏度敏感熒光染料 078
第四節(jié)　pH敏感熒光染料 080
一、基于氨基可逆質(zhì)子化的pH敏感熒光染料 080
二、基于N-雜環(huán)質(zhì)子化的pH敏感熒光染料 082
三、基于酚類的pH敏感熒光染料 083
四、基于羅丹明開環(huán)的pH敏感熒光染料 084
第五節(jié)　環(huán)境敏感熒光染料在生物醫(yī)學應用中的展望 087
參考文獻 087

第五章 細胞內(nèi)離子成像用熒光識別染料 093
第一節(jié)　堿金屬離子及堿土金屬離子熒光識別染料 094
一、鈣離子熒光識別染料 094
二、鎂離子熒光識別染料 095
三、鈉離子熒光識別染料 098
四、鉀離子熒光識別染料 100
第二節(jié)　生物體內(nèi)主要過渡金屬離子熒光識別染料 101
一、鋅離子熒光識別染料 102
二、鐵離子及亞鐵離子熒光識別染料 104
三、銅離子熒光識別染料 106
第三節(jié)　陰離子熒光識別染料 108
一、鹵素離子熒光識別染料 109
二、（焦）磷酸根離子熒光識別染料 111
第四節(jié)　有害重金屬離子熒光識別染料 113
一、汞離子熒光識別染料 113
二、鎘離子熒光識別染料 115
三、鉛離子熒光識別染料 115
四、鈀離子熒光識別染料 116
參考文獻 118

第六章 生物活性小分子熒光識別染料 125
第一節(jié)　活性氧物種熒光識別染料 126
一、單線態(tài)氧熒光識別染料 127
二、過氧化氫熒光識別染料 129
三、超氧陰離子熒光識別染料 132
四、羥基自由基熒光識別染料 134
五、次氯酸熒光識別染料 137
六、過氧亞硝酸鹽熒光識別染料 139
第二節(jié)　生物硫醇類化合物熒光識別染料 140
一、半胱氨酸和高半胱氨酸熒光識別染料 141
二、谷胱甘肽熒光識別染料 146
第三節(jié)　生物氣體熒光識別染料 151
一、一氧化氮熒光識別染料 152
二、硫化氫熒光識別染料 157
三、一氧化碳熒光識別染料 162
參考文獻 164

第七章 生物酶熒光識別染料 173
第一節(jié)　概述 174
第二節(jié)　氧化還原酶熒光識別染料 175
一、環(huán)氧化酶熒光識別染料 175
二、酪氨酸酶熒光識別染料 179
三、硝基還原酶熒光識別染料 183
四、單胺氧化酶熒光識別染料 187
五、過氧化物酶熒光識別染料 192
第三節(jié)　轉(zhuǎn)移酶熒光識別染料 195
一、谷氨酰轉(zhuǎn)移酶熒光識別染料 195
二、硫酸基轉(zhuǎn)移酶熒光識別染料 198
三、甲基轉(zhuǎn)移酶熒光識別染料 199
第四節(jié)　水解酶熒光識別染料 202
一、蛋白水解酶熒光識別染料 202
二、羧酸酯水解酶熒光識別染料 207
三、磷酸酯酶熒光識別染料 209
四、糖苷水解酶熒光識別染料 211
參考文獻 213

第八章 核酸熒光識別染料 219
第一節(jié)　核酸的基本特征 220
第二節(jié)　染色基本原理及類別 220
一、靜電作用 221
二、溝槽結(jié)合模式作用 221
三、嵌入式作用 222
第三節(jié)　DNA熒光染料 222
一、堿性DNA染料 222
二、陽離子型染料 223
三、其他類型染料 229
第四節(jié)　RNA熒光染料 230
第五節(jié)　G四聯(lián)體熒光染料 233
一、DNA G四聯(lián)體熒光染料 233
二、RNA G四聯(lián)體熒光染料 240
第六節(jié)　基于核酸染色的多功能熒光探針 242
一、細胞核超分辨探針 242
二、細胞核微環(huán)境探針 247
參考文獻 249

第九章 蛋白的熒光識別和標記技術 253
第一節(jié)　蛋白特異性標記技術概述 254
第二節(jié)　小分子配體標記 255
一、標記細胞骨架的熒光探針 255
二、磺酰脲類標記鉀離子ATP通道蛋白探針 257
第三節(jié)　多肽標簽標記 258
一、雙砷染料-四半胱氨酸多肽設計以及類似工作 259
二、隨機篩選特異性結(jié)合染料的多肽標簽 262
第四節(jié)　自修飾酶標簽標記 263
一、SNAP Tag 263
二、Halo Tag 267
第五節(jié)　核酸適配體標記 269
第六節(jié)　總結(jié)與展望 270
參考文獻 271

第十章 熱激活延遲熒光染料 273
第一節(jié)　熱激活延遲熒光染料的結(jié)構與光譜性質(zhì) 274
一、熱激活延遲熒光的概念及發(fā)光過程機理 274
二、延遲熒光染料的基本物理參數(shù) 276
三、延遲熒光染料分子結(jié)構和設計原則 278
第二節(jié)　生物熒光成像用熱激活延遲熒光染料 284
一、可直接應用于生物體系的熒光素類TADF分子 286
二、不能直接應用于生物體系的TADF分子 288
三、可直接應用于生物體系的其他類TADF分子 291
第三節(jié)　診療一體化用熱激活延遲熒光染料 293
第四節(jié)　熱激活延遲熒光染料生物醫(yī)學應用的展望 295
參考文獻 296

第十一章 超分辨成像熒光染料 301
第一節(jié)　概述 302
第二節(jié)　超分辨成像技術 303
第三節(jié)　超分辨成像熒光染料 304
一、STED超分辨成像熒光染料 306
二、SMLM超分辨成像熒光染料 313
第四節(jié)　總結(jié)和展望 321
參考文獻 322

第十二章 熒光分子前藥 325
第一節(jié)　概述 326
第二節(jié)　還原性硫醇激活前藥體系 327
第三節(jié)　過氧化氫激活前藥體系 330
第四節(jié)　酶激活前藥體系 332
第五節(jié)　酸性pH激活前藥體系 335
第六節(jié)　光激活前藥體系 337
參考文獻 339

第十三章 光觸發(fā)治療用光敏染料 343
第一節(jié)　概述 344
第二節(jié)　光動力治療用光敏染料 344
一、Ⅱ型機理光敏劑 346
二、Ⅰ型機理光敏劑 365
三、臨床光敏藥物 369
第三節(jié)　光熱治療用光敏染料 371
一、卟啉類 372
二、七甲川菁類 375
三、酞菁類 378
四、吡咯并吡咯二酮類 380
五、克酮酸類 382
六、BODIPY類 385
參考文獻 387

索引 395