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2025年11月03日 11:01 来源：
一、两个组成材料的定义与基础特性
1. 核心组分 1：CY5（荧光染料）
定义：属于花菁类荧光染料，是 CY 系列（CY3/CY5/CY7）中红光波段代表，化学名为吲哚菁绿 5（Indocyanine Green 5）。
化学物理特性：
荧光特性：发射波长约 670nm，激发波长约 650nm，荧光亮度高、穿透性强，背景干扰小。
化学特性：常用活性衍生物（如 CY5-NHS 酯、CY5 - 马来酰亚胺），易与含氨基、巯基的分子反应。
物理特性：疏水性中等，可溶于 DMSO、甲醇等有机溶剂，适度溶于水（需控制浓度避免聚集）。
2. 核心组分 2：天冬氨酸（氨基酸）
定义：学名 L - 天冬氨酸（L-Aspartic Acid），是构成蛋白质的 20 种天然氨基酸之一，化学结构含 α- 氨基（-NH2）、α- 羧基（-COOH）和侧链羧基（-COOH）。
化学物理特性：
化学特性：两性电解质，等电点约 2.77，侧链羧基可提供额外反应位点，氨基易与活性染料结合。
物理特性：白色结晶性粉末，水溶性好，耐热性强，天然存在于生物体内（如代谢途径、蛋白质结构中）。
二、CY5 - 天冬氨酸的整体特性
化学特性：兼具 CY5 的荧光活性和天冬氨酸的生物相容性，共价键连接稳定（多为酰胺键），不易水解。
物理特性：水溶性优于纯 CY5（天冬氨酸的羧基增强亲水性），荧光量子产率接近纯 CY5，光稳定性良好。
生物特性：无明显生物毒性，天冬氨酸的结构使其易被生物体系识别或转运，荧光信号可被精准检测。
三、主要应用领域与实验场景
生物成像：作为荧光探针，用于细胞内天冬氨酸转运、代谢途径的可视化追踪（如肿瘤细胞代谢异常检测）。
药物递送：天冬氨酸可靶向特定受体（如肿瘤细胞表面过度表达的受体），CY5 用于追踪药物递送过程，实现 “靶向 + 示踪” 双重功能。
生物传感：基于天冬氨酸与特定分子（如金属离子、酶）的相互作用，通过 CY5 的荧光强度变化，检测目标物质浓度（如体内谷氨酸转氨酶活性检测）。
分子生物学：用于多肽 / 蛋白修饰，标记含天冬氨酸的生物分子，辅助凝胶电泳、Western Blot 等实验中的信号检测。
四、两者的构建组合方式（共价键连接）
核心是 CY5 的活性基团与天冬氨酸的氨基发生酰胺化反应，步骤明确：
染料活化：选择 CY5-NHS 酯（最常用活性衍生物），NHS 酯基团（-CO-NHS）可在温和条件下与氨基反应。
反应位点：天冬氨酸的 α- 氨基（反应活性高于侧链羧基）优先与 CY5-NHS 酯结合。
反应条件：在缓冲溶液（如 PBS，pH 7.0-8.0）中进行，避免强酸强碱破坏结构，室温反应 1-4 小时。
产物形成：CY5 的羧基与天冬氨酸的氨基通过酰胺键（-CO-NH-）连接，生成 CY5 - 天冬氨酸，副产物为 NHS（可通过透析、柱层析去除）。
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