部花菁染料(HD)作为一类经典的近红外荧光(NIRF)分子，在生物传感和成像领域具有广阔的应用前景。通过对部花菁结构进行改造和修饰，赋予其光敏性能，推动了其在肿瘤成像和治疗方面的发展。常见的用于增强部花菁光敏性的方法是将重原子引入到荧光团结构上，以提高活性氧(ROS)的产生能力。然而，重原子的引入可能会增大细胞暗毒性，导致对正常组织的毒副作用，过多的基团修饰可能会导致合成步骤繁琐，反应产率低下以及难以避免的水溶性等问题。另外，部花菁结构易被ROS(如1O2)破坏而引起严重的光漂白现象。因此，在扩大部花菁染料的成像窗口和提高其治疗效果的同时避免光漂白和暗毒性仍然存在很大挑战。
最近，南京大学郭子建院士、何卫江教授和陈韵聪副教授等通过单原子改造策略构建了一例硒原子取代的部花菁光敏分子CySe-NEt2，并将其应用于荧光/光声双模式成像指导下的肿瘤光疗研究。该成果以Single-atom engineering of hemicyanine and its amphiphilic derivative for optimized near infrared phototheranostics发表在Chemical Science上。
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