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2026年02月04日 11:58 来源：
中文名称：ICG-万古霉素
英文名称：ICG-Vancomycin
一、 定义
ICG-万古霉素（英文名称：ICG-Vancomycin）是一种创新型双功能分子探针，它是将吲哚菁绿（Indocyanine Green, ICG）这种近红外荧光染料，通过特定的化学连接臂与经典糖肽类抗生素万古霉素共价结合而成的化合物。其化学结构融合了万古霉素复杂的多肽-糖苷骨架与ICG的共轭七甲川菁染料结构。这种设计并非简单的物理混合，而是通过稳定的化学键（如酰胺键、硫醚键等）将两个功能模块连接，形成一个新的、性质独特的化学实体，旨在同时继承并整合两者的生物学与光学特性。
二、 物理化学与光学特性
该化合物兼具了其母体分子的核心特性。从万古霉素部分，它保留了与细菌细胞壁肽聚糖前体末端D-丙氨酰-D-丙氨酸（D-Ala-D-Ala）高亲和力、特异性结合的能力。从ICG部分，它获得了强烈的近红外荧光发射能力。近红外光具有组织穿透性较好、自发荧光干扰较低的优势，使得ICG-万古霉素在复杂生物介质中能被灵敏地检测。其溶解性通常受连接化学和制剂配方影响，可能在亲水性与亲脂性之间取得平衡，以适应不同的实验体系。
三、 核心优势与应用原理
ICG-万古霉素的核心优势在于实现了靶向性与可视化的融合。其作用原理遵循一个清晰的“寻的-示踪”逻辑：万古霉素模块作为“导航头”，特异性地识别并牢固结合于革兰氏阳性菌细胞壁的靶点；与此同时，共价连接的ICG模块作为“信号灯”，在接受近红外光激发后发出荧光信号。这种结合使得研究人员能够将荧光信号的出现与细菌靶点的存在进行空间关联，从而将不可见的微生物定位与活性代谢过程转化为可实时观测的光学图像。
四、 主要功能应用领域
细菌生物膜成像研究：生物膜是细菌形成的顽固性聚集群落。ICG-万古霉素可用于标记生物膜内的活菌，在非侵入条件下，动态示踪生物膜的形成、发展、分布以及对抗菌处理的反应过程，为评估新型抗生物膜策略提供直观工具。
感染病灶的靶向可视化：在细菌感染模型中，利用其靶向聚集特性，ICG-万古霉素可在感染部位实现相对于正常组织的对比增强，辅助定位浅表或术中深部感染灶，为精准判断感染范围提供潜在的光学影像手段。
抗菌机理与药物研发：作为探针，可用于研究万古霉素及其衍生物在细菌表面的结合动力学、竞争性抑制实验，或用于高通量筛选能干扰此结合过程的新型抗菌候选化合物。
体外快速检测与诊断探索：基于其特异性结合产生荧光信号，该化合物被探索用于开发快速检测临床样品中特定病原菌的荧光传感方法，或用于评估医疗器械表面的细菌污染情况。
五、 技术特点与使用考量
使用ICG-万古霉素涉及荧光成像技术，尤其是近红外荧光显微镜或活体成像系统。实验成功的关键因素包括：优化探针的使用浓度以平衡信号强度与潜在背景；设置严谨的对照实验（如使用游离万古霉素预封闭靶点），以确认信号的特异性；注意ICG荧光对环境的敏感性，如pH、溶剂等。此外，需了解其标记对象主要是具有完整细胞壁靶点的、活跃合成的革兰氏阳性菌，对静止期细胞或细胞壁受损的细菌标记效率可能变化。
六、 扩展开发与未来展望
ICG-万古霉素代表了化学合成与生物探针设计的一个范例。基于此概念，可进行多种扩展开发：例如，通过更换不同的荧光团（如具有更长波长或更佳光稳定性的染料），优化光学性能；通过调整连接臂的长度与化学性质，改善探针的药代动力学与穿透性；甚至可尝试构建多模态探针，融合荧光成像与其他成像模式（如光声成像）。这些发展有望进一步推动其在基础微生物学研究、新型抗菌药物研发以及临床前影像诊断等领域中的应用深度与广度。
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