IR-780是一种亲脂性七甲川花菁类染料（heptamethine cyanine dye），在700–900 nm的近红外（NIR）区域表现出强吸收和荧光发射。与其他花菁类染料类似，IR-780正逐渐成为一种有前景的荧光引导手术（FGS）用荧光团。此外，由于其高摩尔消光系数，IR-780能够产生活性氧（ROS）、实现高效的光热转换，并赋予额外的光疗能力。因此，IR-780代表了一种有望用于FGS和光疗应用的"一站式"单分子体系。然而，其应用受限于水溶性差、光稳定性低和快速清除等问题，这些因素限制了其在临床环境中的生物利用度和可重复性。近期应对这些缺陷的策略包括IR-780的结构修饰和纳米颗粒（NP）递送方法。利用脂质基、聚合物基、无机或仿生载体进行NP包封已证明能有效提高水溶性和光稳定性、降低脱靶细胞毒性，从而改善成像和治疗精度。本综述系统比较了游离型和NP包封型IR-780及其衍生物，重点阐述了两者在光物理和理化性质、体外和体内结果以及NP设计考虑因素方面的关键差异。总体而言，尽管游离染料允许简便给药，但NP配方提供了更优越的光物理性能、改善的生物分布控制和更强的肿瘤滞留能力；然而，它们仍受到大规模转化和监管审批挑战的限制。
IR-780是一种兼具肿瘤靶向性、近红外（NIR）荧光成像与光激活治疗功能的单分子诊疗一体化（theranostics）支架。相较于临床常用的吲哚菁绿（ICG），IR-780具有更高的光稳定性和荧光量子产率，且无需抗体或配体偶联即可实现肿瘤选择性蓄积。然而，游离IR-780的水溶性差、药代动力学特性欠佳及体内可变性限制了其临床应用。纳米包封技术为解决上述局限提供了有效策略，通过脂质基、聚合物基、无机、仿生及蛋白基等不同载体系统，可显著改善IR-780的理化稳定性、肿瘤蓄积及诊疗性能。
**游离型IR-780作为单分子探针的研究**
IR-780的核心化学结构由多甲川桥连接两个含氮的苯并[e]吲哚环组成，中央为meso-氯代环己烯基团。该meso-氯位点具有亲电性，可用于进一步功能化或生物偶联策略。苯并[e]吲哚环的修饰可实现发射光谱红移以增强肿瘤-背景比（TBR），或增强光动力治疗（PDT）和光热治疗（PTT）特性。苯并吲哚鎓环上的正电荷促进细胞摄取，并通过癌细胞升高的线粒体膜电位（ΔΨm）靶向线粒体蓄积。
研究表明，IR-780的肿瘤选择性摄取由三种关键生物学因素决定：线粒体膜电位、有机阴离子转运多肽（OATP）介导的转运以及白蛋白结合。Zhang等的研究证实IR-780通过OATP介导的转运和线粒体定位实现肿瘤组织中的优先蓄积；Wang等进一步发现该线粒体靶向作用在膜电位升高的耐药癌细胞中尤为显著。Burgess等的研究则揭示了meso-氯位点与血清白蛋白半胱氨酸残基的共价相互作用对肿瘤选择性的关键作用——该相互作用稳定了染料在血液中的状态，减少非特异性聚集，并提供了自然的肿瘤靶向机制。
Margolis等在乳腺癌小鼠模型中通过NIR光学成像和扩散荧光断层扫描技术，详细表征了静脉注射IR-780后的生物分布和药代动力学行为：给药后1–3小时内即可观察到快速的肿瘤蓄积，但24小时后信号显著下降，与肝脏清除和短系统半衰期一致；当联合应用微泡辅助聚焦超声时，肿瘤内染料蓄积量比对照组增加超过160%。He等进一步表征了游离IR-780的光物理性质，其吸收峰约位于780 nm，发射尾延伸至NIR-II区的1000 nm，这一扩展发射允许更深的组织穿透和更低的背景自发荧光；然而研究同时显示，在水溶液环境中IR-780倾向于聚集并发生自淬灭，导致荧光强度不稳定和成像可重复性降低。
针对上述局限，Burgess等开发了QuatCy系列改良染料，通过在多甲川链中引入季碳取代基破坏平面性、增加构象刚性，从而抑制反式-顺式光异构化、减少非辐射弛豫，获得增强的量子产率、改善的光稳定性及降低的聚集诱导淬灭。此外，IR-783和MHI-148等结构相关的七甲川花菁染料也被开发出来，在保持 comparable 肿瘤靶向和光物理性质的同时具有更好的水溶性。Mc Larney等则报道了优化类似物CJ215，实现了有效的肿瘤定位和通过改善NIR范围光学对比度的实时肿瘤勾勒。
**基于IR-780的纳米颗粒研究**
脂质基纳米颗粒是IR-780递送最常用的平台之一，包括脂质体、固体脂质纳米颗粒（SLNs）和纳米结构脂质载体（NLCs）。脂质双分子层可将疏水性的IR-780整合至脂质相中。Barcelos等采用大豆磷脂酰胆碱（PC）和胆固醇（CHOL）形成稳定脂质双分子层，并掺入DSPE-PEG以增强稳定性和延长循环时间。Yuan等开发的PEG-IR-780-C13胶束在1 mg/kg静脉注射后1小时即出现初始肿瘤定位，24–48小时达到蓄积峰值，PTT可将肿瘤温度提升至52°C以上并在3天内实现完全消融。Lu等则采用对流增强递送（CED）策略将阳离子脂质体化IR-780直接递送至原位胶质母细胞瘤，实现了高肿瘤内滞留和显著肿瘤消退。Yang等开发的双功能脂质体系统（Lip-IR-780-Sunitinib）将IR-780负载于磷脂双分子层介导NIR触发PTT膜破裂，同时在水相核心包封抗血管生成药物舒尼替尼，实现了协同抗肿瘤效应。
聚合物纳米颗粒，特别是基于聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）和聚乙二醇（PEG）的系统，为IR-780递送提供了另一重要平台。He等采用DSPE-PEG2000和IR-780构建的自组装聚合物胶束（IPMs），具有>95%的包封效率和约25.6 nm的均一尺寸，在转移性乳腺癌模型中将淋巴结转移减少88.2%。Machado等比较了物理包封与化学共价连接两种策略，发现后者可减少染料泄漏、降低暗毒性，但合成更为复杂且荧光强度略低。Wang等设计的核-壳PLGA纳米球（IR-780@PLGA-GOx）联合葡萄糖氧化酶（GOx），通过线粒体靶向和代谢干扰实现了肿瘤的完全根除且无复发。
无机纳米颗粒利用其独特的光学、磁性和结构特性实现多功能诊疗。Nagy-Simon等构建的金纳米颗粒-Pluronic F127-IR-780系统（GNP-Plu-IR-780），通过金表面等离子体共振（SPR）与IR-780的协同作用，将肿瘤局部温度提升至58°C，并实现了表面增强共振拉曼散射（SERRS）与NIR荧光的多模态成像。然而，无机材料不可生物降解、可能形成器官蓄积，长期安全性数据缺乏。
仿生纳米颗粒通过整合天然生物成分提升体内相容性和性能。Sousa-Junior等开发的红细胞膜伪装磁荧光纳米颗粒（MMFns）将IR-780和MnFe
2O
4共负载，实现了约92小时的超长循环半衰期和10% ID的肿瘤蓄积；Rocha等进一步构建了红细胞膜包覆磁脂质体（IR-RM-Mn），光热转换效率达25–30%，优于游离IR-780（约8%）及多数脂质系统。
蛋白基纳米颗粒利用白蛋白、转铁蛋白、病毒样颗粒（VLPs）等天然或重组蛋白作为载体。Capistrano等开发的白蛋白-IR-780纳米颗粒（AlbIR）通过gp60/SPARC途径实现被动肿瘤蓄积，即使无激光照射也观察到显著肿瘤消退，提示白蛋白结合IR-780可能具有内在化疗活性。Wang等的转铁蛋白基纳米平台（Tf-IR-780 NP）通过转铁蛋白受体介导的内吞作用增强肿瘤摄取，半衰期约20小时，峰值信号出现于48小时。Lu等将IR-780通过热触发方式负载于乙肝核心病毒样颗粒（HBc VLPs），工程师化RGD肽修饰增强肿瘤靶向，光稳定性显著改善，单线态氧产生量比游离IR-780提高2.8倍。
**各平台比较评价与临床转化**
游离型IR-780具有化学结构简单、内在肿瘤靶向和易于配方的优势，但水溶性差、快速清除和有限的光稳定性降低了其体内可重复性和治疗可靠性。纳米包封系统通过提高染料稳定性、延长循环、增加肿瘤滞留，并赋控释、主动靶向或多模态成像等附加功能，有效克服了上述局限，但各平台间存在显著差异：脂质基系统生物相容性好、配方相对简单，但在无配体功能化时主要依赖EPR效应，且存在染料泄漏问题；聚合物基系统结构稳定性和释放控制更优，但生产复杂性和批次重现性挑战更大；无机系统多功能性强，但不可生物降解性和制造复杂性限制其转化；仿生系统生物性能优越，但变异性和标准化困难突出；蛋白基系统处于合成简便性和生物功能性之间的中间位置，但存在变性和免疫原性风险。
目前IR-780基纳米药物尚未获得监管批准，临床转化仍面临标准化评价方案缺乏、大规模制造挑战、长期生物分布和安全性数据不足等障碍。未来进展需要更标准化的比较研究、临床相关肿瘤模型、稳健的药代动力学和毒理学评价，以及与规模化制造和监管开发兼容的配方策略。
