1. 化合物背景介绍

Cy5.5 NHS ester（CAS 910482-46-1）是一种带有N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）活性酯基团的近红外花菁类荧光染料。其核心结构为七甲川花菁骨架，两端为吲哚啉环，最大激发波长通常在675 nm左右，最大发射波长在695–700 nm附近，处于近红外窗口边缘，适用于深层组织成像和低背景荧光检测。NHS酯基团可在温和条件下与含伯氨基的生物分子（如蛋白质、多肽、氨基修饰的寡核苷酸等）发生亲核取代反应，形成稳定的酰胺键，从而实现共价荧光标记。

该试剂通常以固体或有机溶剂（如DMSO、DMF）溶液形式提供，需避光、干燥、低温保存以防止NHS酯水解和染料光漂白。由于近红外光在生物组织中散射较小、自发荧光较低，Cy5.5标记的探针在活体成像和流式细胞术中具有显著优势。然而，目前针对Cy5.5 NHS ester本身的系统性表征数据（如不同缓冲液条件下的标记效率、细胞毒性、光稳定性等）仍较为有限，多数研究仅将其作为工具试剂使用，而非研究对象[1-6]。

2. 主要研究进展

近年来，Cy5.5 NHS ester作为荧光标记工具在多个生物医学领域得到应用，但直接以其为研究对象的文献较少，更多研究利用Cy5.5荧光团标记目标分子后开展功能验证。以下从核酸标记、细胞成像与流式检测、活体示踪以及生物传感四个方面概述主要进展。

2.1 核酸标记与适配体研究

Cy5.5 NHS ester常用于标记氨基修饰的寡核苷酸，包括反义寡核苷酸（ASO）和RNA适配体。例如，一项研究利用Cy5.5标记的MALAT1 ASO在肺癌和表皮癌细胞中进行近红外荧光成像，实现了对长链非编码RNA表达水平的可视化检测[2]。该研究虽未明确说明标记所用Cy5.5试剂的具体形式，但NHS酯化学是寡核苷酸5′端或内部氨基标记的常规策略。类似地，针对MC1R的RNA适配体研究中使用Cy5.5标记的适配体进行流式细胞术检测，以评估其与黑色素瘤细胞表面的结合能力[1]。这些工作表明，Cy5.5 NHS ester介导的核酸标记在RNA生物学研究和靶向探针开发中具有实用价值。

2.2 细胞成像与流式细胞术

Cy5.5标记的探针在细胞水平成像和流式分析中表现突出。上述MALAT1 ASO研究在A549、A431等细胞系中展示了浓度依赖的荧光信号，并进一步在异种移植瘤模型中验证了肿瘤对比度[2]。流式细胞术方面，Cy5.5标记的适配体可用于定量分析细胞表面受体表达水平[1]。此外，在多色流式面板中，Cy5.5的远红发射特性使其与FITC、PE等常规荧光素兼容，便于多参数同时检测。然而，现有文献多未报告Cy5.5 NHS ester标记后探针的细胞毒性或长期光稳定性，这些参数对于活细胞动态追踪至关重要，未来需更多方法学层面的系统评估。

2.3 活体荧光成像与生物分布

近红外荧光成像的优势在活体研究中尤为明显。多项研究利用Cy5.5标记的siRNA、肽载体或纳米颗粒进行小鼠活体成像，以监测药物递送、生物分布和滞留时间。例如，在卵巢癌模型中，siRNA-Cy5.5被用于追踪温敏水凝胶递送系统的局部滞留和全身分布[3]；在巨噬细胞迁移研究中，siRNA-Cy5.5标记的脂质纳米颗粒被用于追踪腹腔巨噬细胞向肺部的迁移[4]。此外，Cy5.5标记的肝靶向肽载体在肝细胞癌小鼠模型中实现了活体荧光成像，用于评估载体靶向性[6]。这些应用均依赖于Cy5.5荧光团的高组织穿透性和低背景信号，但标记过程是否使用Cy5.5 NHS ester尚未明确，且缺乏对染料本身光学稳定性的系统表征。

2.4 生物传感与多重组装

Cy5.5作为荧光共振能量转移（FRET）受体在生物传感领域也有应用。一项基于量子点支架的生物传感器研究利用Cy5.5标记DNA，结合蛋白酶切割反应，实现了DNA和蛋白酶活性的多重检测[5]。该工作展示了Cy5.5在复杂传感体系中的正交能量转移能力，但同样未涉及Cy5.5 NHS ester的直接标记优化或稳定性数据。总体而言，Cy5.5 NHS ester作为标记工具在传感领域的应用尚处于起步阶段，其与不同纳米材料表面的偶联效率及背景干扰需进一步探索。

3. 应用场景分析

基于现有文献，Cy5.5 NHS ester的主要应用场景可归纳为以下几类：

• 核酸探针标记：用于氨基修饰的寡核苷酸（ASO、适配体、siRNA）的5′端或内部标记，适用于RNA成像、流式检测和活体生物分布研究[1-4]。
• 蛋白质与多肽标记：通过伯氨基共价偶联，用于抗体、肽载体的荧光标记，支持细胞成像和活体靶向性评估[6]。
• 活体近红外成像：利用近红外光穿透优势，在小动物模型中追踪标记分子的组织分布和肿瘤富集[2,3,6]。
• 多色流式细胞术：远红发射光谱使其适合与其它荧光通道联合使用，用于免疫表型分析[1]。
• FRET传感体系：作为受体荧光团构建能量转移探针，用于核酸和酶活性检测[5]。

需要指出的是，上述应用多基于Cy5.5荧光团而非严格意义上的Cy5.5 NHS ester产品表征。实际实验中，标记效率受缓冲液pH、氨基摩尔比、反应时间和温度等因素影响，但现有文献极少提供这些关键参数的优化数据。此外，NHS酯在水溶液中易水解失活，操作时需现配现用，这一局限在文献中亦未被系统讨论。

4. 未来展望

尽管Cy5.5 NHS ester已被广泛用作荧光标记试剂，但其自身的方法学研究和标准化仍有较大提升空间。未来研究可从以下方向展开：

• 系统表征标记效率与稳定性：针对不同生物分子（核酸、蛋白、多肽）建立标准化的标记方案，量化标记比（DOL）、荧光量子产率和光稳定性，为实验设计提供依据。
• 细胞毒性与生物相容性评估：尤其在活细胞和活体应用中，需明确Cy5.5 NHS ester及其水解产物的潜在毒性，推动其在长期追踪实验中的安全使用。
• 新型偶联策略开发：探索水相稳定型NHS酯衍生物或点击化学辅助标记，以克服水解快、标记效率波动大的问题。
• 多模态探针构建：将Cy5.5 NHS ester与磁性、放射性或光声探针结合，发展多模态成像试剂，拓展其在精准医学中的应用。
• 临床转化导向研究：近红外荧光成像在手术导航和肿瘤边界识别中具有潜力，需推动Cy5.5标记探针的药代动力学和安全性评价，加速向临床前和临床研究过渡。

综上所述，Cy5.5 NHS ester作为一种成熟的近红外荧光标记工具，在基础研究和转化医学中持续发挥重要作用。通过加强其自身理化性质与标记方法学的系统研究，有望进一步释放该试剂在生物医学成像与检测领域的应用潜力。

参考文献

• Structural characterization and molecular interaction studies of a novel RNA aptamer-MC1R macromolecular system using integrated computational and experimental approaches.

Howida M Nail, Ahmed G Soliman, Ivo Henrique Provensi Vieira, Khaled Metwally, Hui-Min David Wang · International journal of biological macromolecules · 2026

DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2026.152256

产品相关性评分: 16/100

关联性分析: 该文献使用Cy5.5标记的适配体（Cy5.5-labeled aptamer）进行流式细胞术检测，属于目标化合物Cy5.5 NHS ester的间接应用（通过NHS ester偶联标记），但文献并未明确研究或表征Cy5.5 NHS ester本身，也未提供该染料的光谱数据、标记效率、细胞毒性或光稳定性等关键数据，因此化合物匹配度和方法学严谨性评分较低。应用场景（流式细胞术、细胞靶向检测）与Cy5.5系列典型应用部分契合；实验模型为黑色素瘤细胞系和HEK293T，与荧光标记的细胞成像/流式应用领域一致。期刊影响力较高，但研究重点在适配体结构表征而非染料性能，整体相关性中等。

• Fluorescence imaging of MALAT1 expression using a Cy5.5-labeled antisense oligonucleotide in lung cancer and epidermal carcinoma cells.

Zhenfeng Liu, Chengjun Yao, Haopeng Ni, Guolin Wang, Mengjie Dong · Cancer imaging : the official publication of the International Cancer Imaging Society · 2025

DOI: 10.1186/s40644-025-00903-y

产品相关性评分: 16/100

关联性分析: 该文献使用Cy5.5标记的反义寡核苷酸（Cy5.5-labeled MALAT1 ASO）进行近红外荧光成像，属于Cy5.5系列染料的直接应用场景，但并未明确使用目标产品Cy5.5 NHS ester（CAS 910482-46-1）；Cy5.5 NHS ester是用于标记氨基化寡核苷酸的活化酯衍生物，文献未说明ASO标记所用的具体Cy5.5试剂形式，因此化合物匹配度较低（2分）。应用场景涉及细胞荧光成像、流式细胞术及活体近红外成像，与Cy5.5系列产品的典型应用（核酸标记、细胞与活体成像）高度契合（4分）。实验模型包括A549、A431、PC9GR、PC9细胞系及相应异种移植瘤模型，与产品预期应用领域一致（4分）。文献提供了细胞内荧光强度、浓度依赖性、体内肿瘤对比度及离体器官分布等数据，但缺少该染料本身的光谱表征、标记效率、细胞毒性或光稳定性等关键数据（3分）。期刊为Cancer Imaging，属专业影像学期刊，研究具有一定应用价值但创新性中等（3分）。

• Injectable thermosensitive hydrogel for local and controlled delivery of siRNA-STAT3 polyplexes to treat advanced-stage ovarian cancer.

Cristina Casadidio, Marcel H A M Fens, Lies A L Fliervoet, Roberta Censi, Tina Vermonden · Journal of controlled release : official journal of the Controlled Release Society · 2025

DOI: 10.1016/j.jconrel.2025.113890

产品相关性评分: 13/100

关联性分析: 该文献使用了siRNA-Cy5.5标记进行生物分布和滞留监测，但Cy5.5是作为siRNA的荧光标签，而非直接使用目标产品Cy5.5 NHS ester。文献未明确研究或使用Cy5.5 NHS ester本身，也未提供其光谱、标记效率、细胞毒性或光稳定性等表征数据。应用场景为活体成像/生物分布，与Cy5.5系列荧光染料的应用有一定关联，但并非产品分类描述的核心应用。实验模型为卵巢癌小鼠模型，与产品预期应用领域部分一致。期刊影响力较高，但化合物匹配度低，整体相关性有限。

• Lipid nanoparticle encapsulated large peritoneal macrophages migrate to the lungs via the systemic circulation in a model of clodronate-mediated lung-resident macrophage depletion.

Dhaval Oza, Fernando Ivich, Joshua Pace, Mikyung Yu, Mark Niedre, Mansoor Amiji · Theranostics · 2024

DOI: 10.7150/thno.91062

产品相关性评分: 14/100

关联性分析: 文献中使用的是siRNA偶联Cy5.5染料（siRNA-Cy5.5），而非目标产品Cy5.5 NHS ester。Cy5.5 NHS ester是用于标记氨基的活化酯，文献中未明确使用该试剂，仅使用了Cy5.5荧光团作为示踪标记，因此化合物匹配度较低。应用场景涉及活体成像、流式细胞术和免疫细胞追踪，与Cy5.5系列染料的生物标记应用有一定相关性。实验模型为小鼠腹腔巨噬细胞迁移至肺部，属于活体成像和细胞示踪领域，与产品预期应用领域部分一致。文献未提供Cy5.5 NHS ester的光谱数据、标记效率或细胞毒性等关键表征数据，方法学严谨性不足。期刊Theranostics影响力较高，研究具有创新性，但引用潜力未知。总体而言，文献与目标产品相关性较弱，未真正使用目标化合物。

• Multiplexed DNA and Protease Detection with Orthogonal Energy Transfer on a Single Quantum Dot Scaffolded Biosensor.

David A Hastman, Shelby Hooe, Matthew Chiriboga, Sebastián A Díaz, Kimihiro Susumu, Michael H Stewart, Christopher M Green, Niko Hildebrandt, Igor L Medintz · ACS sensors · 2024

DOI: 10.1021/acssensors.3c01812

产品相关性评分: 15/100

关联性分析: 文献中明确使用了Cy5.5染料标记DNA，但未指明为Cy5.5 NHS ester，也未涉及该活性酯衍生物的直接标记反应或表征；Cy5.5仅作为FRET级联中的受体荧光团。应用场景为基于量子点的DNA和蛋白酶多重检测生物传感器，属于传感检测领域，与产品分类描述有一定契合但非典型细胞成像或流式应用。实验模型为体外核酸杂交和蛋白酶切割体系，与Cy5.5 NHS ester常用于抗体/蛋白标记的预期应用领域不一致。数据方面提供了FRET表征和传感性能，但缺乏Cy5.5 NHS ester本身的光谱数据、标记效率或细胞毒性等关键表征。期刊ACS Sensors影响力较高，研究创新性较好。总体相关性中等偏低。

• Multifunctional gene delivery vectors containing different liver-targeting fragments for specifically transfecting hepatocellular carcinoma (HCC) cells.

Qin Cheng, Taoran Wang, Jing Zhang, Long Tian, Chunlan Zeng, Zhao Meng, Changhao Zhang, Qingbin Meng · Journal of materials chemistry. B · 2023

DOI: 10.1039/d3tb01866k

产品相关性评分: 16/100

关联性分析: 文献使用Cy5.5标记肽载体H-02和H-09（即H-17和H-18）进行活体荧光成像，明确涉及Cy5.5荧光染料，但未指明具体使用Cy5.5 NHS ester（CAS: 910482-46-1），可能通过NHS酯偶联制备，属于直接衍生物应用，但化合物匹配度中等。应用场景为活体荧光成像，与Cy5.5系列常用生物成像高度相关。实验模型为HCC细胞系和活体小鼠，与产品预期应用领域一致。然而，文献未提供Cy5.5的光谱数据、标记效率、细胞毒性或光稳定性等关键表征，方法学严谨性不足。期刊为Journal of Materials Chemistry B，影响力和创新性中等。