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有些情況下，還可以將熒光分子修飾到生物分子、藥物以及納米載體表面，在研究生物分子功能、藥物分布和代謝、疾病尤其是腫瘤的診斷與治療中發揮有重要作用。

血清蛋白（BSA）是血漿中存在最豐富的蛋白之一，它對內生或外源性配體在血液中的運輸、沉積起到重要作用。用BSA對近紅外熒光染料進行修飾，不僅可以增加水溶性和生物相容性，還可以提高它們的熒光強度。西安瑞禧生物科技有限公司常用的有CY3-BSA,

CY5-BSA，CY5.5-BSA，Streptavidin-CY5，Concanavalin A-CY5.5等等

為了提高對腫瘤等病灶的熒光成像檢測的靈敏性，可以將與腫瘤細胞中特有的受體準確結合的靶分子修飾到近紅外熒光染料上。當用于腫瘤的診斷與治療時，有助于將染料分子靶向的送達腫瘤組織或細胞部位，提高成像時的特異性、靈敏性。目前常用的靶向分子包括如葉酸、單克隆抗體和一些多肽分子等。例如，在許多的腫瘤組織中存在葉酸受體過表達的現象，因此用葉酸對近紅外熒光染料進行表面修飾可使其能選擇性的富集于腫瘤組織中，特別適用于腫瘤的早期檢測。比如有CY5-PEG-FA  CY7-PEG-FA等等產品。

近紅外熒光染料用于生物成像時，除了具有近紅外吸收/發射波長、還熒光具有良好的水溶性和較低的生物毒性，特異的組織或細胞靶向性以及良好的細胞穿透性等，從而達到更安全、高效、靈敏的熒光成像目的。

為了提高近紅外熒光染料的水溶性和生物相容性和較低的生物毒性，可以將一種高分子聚合物材料-聚乙二醇（PEG）修飾到熒光染料上，常見的有CY3-PEG-MAL,Cy5-PEG-NH2,

Rhodamine B-PEG-NHS, CY7-PEG-COOH等等，經過PEG修飾后的熒光染料還具有較長時間的體內循環。

生物熒光成像：

近紅外熒光探針可對細胞或組織內的一些重要物質如活性氧（H2O2、氫氧自由基、單線態等）、活性氮（ONOO－、NO、NO+等）、硫醇、H2S、金屬離子（Cu2+、Zn2+、Hg2+等）、酶、pH等進行檢測。

近紅外熒光染料也可以作為一種輔助手段修飾到藥物或藥物載體的表面，通過熒光成像的方法追蹤并檢測藥物在體內的運輸、釋放、分布，使這些過程可視化并利于進行控制。例如將熒光分子與喜樹堿用雙硫鍵連接，封裝于PEG-PLA納米粒中，由于腫瘤組織中富集的GSH能有效切斷雙硫鍵，使得熒光分子熒光增強，而喜樹堿則用于殺死癌細胞，能同時實現靶向送藥和可視化檢測療效等多重目的。

Streptavidin-CY5

Streptavidin-CY3

Streptavidin-TRITC

Streptavidin-FITC

Streptavidin-thiol

Avidin-CY3

Avidin-CY5

Avidin-CY5.5

Avidin (without modification) 

Avidin-Sepharose

Avidin-thiol

Avidin-FITC

Avidin-TRITC

Serumalbumins (BSA,HSA)牛血清白蛋白和人血清白蛋白產品：

HAS- Sepharose beads

HSA-SH

HSA-Biotin

HSA-TRITC

HSA-FITC

HSA-CY5

HSA-CY3

HSA-CY5.5

HSA, without modification

BSA-Sepharose beads

BSA-SH

BSA-Biotin

BSA-TRITC

BSA-FITC

BSA-CY5

BSA-CY3

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BSA, without modification

BSA-tetramethylrhodamine

ConcanavalinA刀豆求蛋白A產品：

Concanavalin A-CY5

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Concanavalin A-Biotin

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Concanavalin A-tetramethylrhodamine

Concanavalin A-FITC

Concanavalin A (without modification)

ProteinA (recombinant)產品：

Recombinant Protein A-CY5

Recombinant Protein A-CY3

Recombinant Protein A-CY5.5

Recombinant Protein A-peroxidase (HRP)

Recombinant Protein A-Agarose Beads

Recombinant Protein A-Biotin

Recombinant Protein A-thiol

Recombinant Protein A-tetramethylrhodamine 

Recombinant Protein A-FITC

Recombinant Protein A (withoutmodification)