BODIPY 染料具有刚性平面结构，由两个吡咯环通过一个次甲基桥相连，并与中心的硼原子配位。这种结构赋予了 BODIPY 染料诸多优点，如高摩尔消光系数、窄且对称的荧光发射峰、良好的光稳定性以及较高的荧光量子产率。然而，传统的 BODIPY 染料荧光发射主要集中在可见光区域，为了实现近红外荧光发射，需要对其结构进行特定的修饰。

（一）靶向基团的引入

1. 生物分子靶向：为了使近红外荧光探针能够特异性地识别生物体内的目标分子，可引入对生物分子具有特异性亲和力的靶向基团。例如，对于检测特定的蛋白质，可以将抗体片段或肽段连接到 BODIPY 近红外荧光染料上。这些靶向基团能够与目标蛋白质特异性结合，使荧光探针富集在目标蛋白质周围，实现对蛋白质的特异性检测和成像。

2. 细胞靶向：针对特定细胞类型的检测，可引入细胞靶向基团。如叶酸，许多tumour细胞表面过度表达叶酸受体，将叶酸连接到 BODIPY 近红外荧光探针上，探针能够通过叶酸-叶酸受体相互作用特异性地进入tumour细胞，实现靶向成像和检测。

（二）响应性基团的设计

1. 环境响应：设计对环境因素（如 pH、温度、离子浓度等）具有响应性的近红外荧光探针。例如，在 BODIPY 染料结构中引入对 pH 敏感的基团，如羧基、氨基等。当环境 pH 发生变化时，这些基团的质子化或去质子化状态改变，从而影响 BODIPY 染料的电子云分布和分子内电荷转移过程，导致荧光强度和发射波长发生变化，实现对 pH 的检测。

2. 酶响应：为了检测生物体内的特定酶，可设计酶响应性的近红外荧光探针。将对特定酶具有特异性反应的底物基团连接到 BODIPY 染料上，当探针遇到目标酶时，酶催化底物基团发生反应，使 BODIPY 染料的结构发生改变，从而导致荧光信号的变化。例如，将对酯酶敏感的酯基连接到 BODIPY 染料上，当酯酶存在时，酯基被水解，BODIPY 染料的荧光发射增强，可用于检测酯酶的活性。