ICG-HA 吲哚菁绿-透明质酸 Hyaluronic Acid-Indocyanine Green的光学与功能特性-UDP糖丨MOF丨金属有机框架丨聚集诱导发光丨荧光标记推荐西安齐岳生物

ICG-HA 是将经典近红外荧光染料吲哚菁绿（Indocyanine Green, ICG）与天然多糖透明质酸（Hyaluronic Acid, HA）通过化学方法偶联形成的功能性复合物。该材料融合了 ICG 的优异光学特性与 HA 的水溶性、柔性大分子结构，为荧光成像、光学探测和材料功能化提供了广阔的应用空间。

一、化学结构与性质

ICG 是一种典型的近红外荧光染料，分子中含有共轭多烯链和两端的苯并咪唑环，具有 780–800 nm 的吸收峰和 810–830 nm 的发射峰。ICG 可通过羧基或其他活性基团与 HA 分子链上的氨基进行共价偶联，从而形成 ICG-HA 复合物。透明质酸是一种天然多糖，由 D-葡萄糖醛酸和 N-乙酰-D-葡萄糖胺交替组成，具有良好的水溶性和可调节的分子量。

ICG-HA 的形成显著改善了 ICG 在水溶液中的稳定性。未修饰的 ICG 容易发生光漂白和分子聚集，导致荧光强度降低，而与 HA 偶联后，ICG 分子被大分子“包裹”，在水溶液中分散均匀，荧光稳定性和热稳定性得到提升。此外，HA 分子链的柔性和长度可调控 ICG-HA 的水溶性、黏度以及复合物的尺寸分布，使其在材料科学和荧光探测中更具应用潜力。

二、光学与功能特性

ICG-HA 保留了 ICG 的近红外光学特性，具有深穿透、高信噪比和低自发荧光干扰的优势。其主要特性包括：

高荧光强度：偶联 HA 后，ICG 分子间聚集减少，荧光淬灭现象降低，光学信号更加稳定。

可调水溶性：HA 的分子量和修饰程度可调，控制复合物的溶解性和溶液黏度，便于制备不同浓度和应用形式的溶液或薄膜。

热稳定性增强：ICG-HA 对温度和光照条件的耐受性高于纯 ICG，适合在环境条件变化较大的实验中使用。

大分子载体功能：HA 分子链可作为平台，进一步结合其他功能分子或纳米颗粒，实现复合材料的多功能化。

三、应用方向

ICG-HA 的优势在于将荧光特性与大分子材料结合，形成可控、水溶、稳定的复合物，可用于多种非医学应用场景：

荧光标记与追踪
ICG-HA 可用于材料体系或液体样品的荧光标记和追踪。由于其近红外发射，可在背景干扰低的条件下获得清晰的荧光信号，适用于水溶液或薄膜中的动态监测。

光学探测与传感
ICG-HA 可用于环境监测、化学反应跟踪或生物样品中的光学探测。其稳定的荧光和易于修饰的 HA 平台，使其能够与不同的分析体系结合，构建可调节的荧光探测器。

材料功能化与复合材料
HA 分子链可作为载体将 ICG 分散于水凝胶、薄膜或纳米颗粒中，形成功能性复合材料。ICG-HA 可在光学器件、荧光传感器或智能材料中发挥作用，实现光学信号传递和可视化。

光热或光学响应材料
在特定条件下，ICG-HA 可吸收近红外光并转化为热能，可应用于微型加热装置、光控材料响应或能量转换研究。HA 的大分子结构可调节能量传递效率和材料稳定性。