部花菁染料(HD)作為一類經典的近紅外熒光(NIRF)分子，在生物傳感和成像領域具有廣闊的應用前景。通過對部花菁結構進行改造和修飾，賦予其光敏性能，推動了其在腫瘤成像和治療方面的發展。常見的用于增強部花菁光敏性的方法是將重原子引入到熒光團結構上，以提高活性氧(ROS)的產生能力。然而，重原子的引入可能會增大細胞暗毒性，導致對正常組織的毒副作用，過多的基團修飾可能會導致合成步驟繁瑣，反應產率低下以及難以避免的水溶性等問題。另外，部花菁結構易被ROS(如1O2)破壞而引起嚴重的光漂白現象。因此，在擴大部花菁染料的成像窗口和提高其治療效果的同時避免光漂白和暗毒性仍然存在很大挑戰。
最近，南京大學郭子建院士、何衛江教授和陳韻聰副教授等通過單原子改造策略構建了一例硒原子取代的部花菁光敏分子CySe-NEt2，并將其應用于熒光/光聲雙模式成像指導下的腫瘤光療研究。該成果以Single-atom engineering of hemicyanine and its amphiphilic derivative for optimized near infrared phototheranostics發表在Chemical Science上。
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