硅基罗丹明是在传统的罗丹明结构中引入硅基取代基团而形成的一类化合物。它保留了罗丹明荧光染料优越的光学性质，同时光谱发生明显红移，满足了近红外荧光检测的要求。硅基罗丹明通常具有良好的荧光量子产率、较长的荧光寿命和较小的组织自发荧光，这些特性使其在生物研究和生物成像中得到应用。

（一）吸收和发射光谱

1.吸收光谱特点

近红外硅基罗丹明通常在 650 - 900nm 范围内有吸收峰。这个波长范围处于近红外光区，其吸收峰位置主要取决于硅基罗丹明的具体化学结构。例如，不同的取代基修饰会使吸收峰发生红移或蓝移。与可见光区域的荧光染料相比，近红外吸收使其能够更好地穿透生物组织。

它的吸收系数较高，这意味着在较低的染料浓度下就能有效地吸收光能量。例如，在一些实验中，浓度在微摩尔级别（μM）的近红外硅基罗丹明就可以产生足够的吸收信号用于检测。

2.发射光谱特性

发射峰通常也在近红外区域，且发射波长一般比吸收波长稍长，产生斯托克斯位移。斯托克斯位移的存在可以减少激发光和发射光之间的干扰，提高荧光检测的灵敏度和准确性。发射光谱的半峰宽相对较窄，这使得其荧光信号比较特异，容易与其他背景荧光区分开来。

（二）荧光量子产率

1.定义与重要性

荧光量子产率是指荧光物质发射的光子数与吸收的光子数之比。近红外硅基罗丹明具有较高的荧光量子产率，这意味着它在吸收光能量后，能够将更多的能量以荧光的形式发射出来。

2.影响因素与实际值

其荧光量子产率受溶剂、温度和化学环境等因素的影响。在生物相容性良好的有机溶剂（如二甲基亚砜- DMSO）或缓冲溶液中，其荧光量子产率可以达到 0.3 - 0.7 左右。较高的荧光量子产率使得在生物成像等应用中，能够用较低的染料浓度获得足够明亮的荧光信号，减少染料对生物样本可能产生的poison性影响。

（三）光稳定性

1.光漂白现象及对抗措施

近红外硅基罗丹明具有较好的光稳定性，相比一些传统的荧光染料，在长时间的光照下，光漂白现象不明显。光漂白是指荧光物质在光照过程中，由于光化学氧化等反应导致荧光强度逐渐降低的现象。硅基罗丹明的结构特点，如硅原子的引入等，使得其化学键更能抵抗光激发产生的活性氧物种等的攻击。

在连续激光照射（如使用 660nm 激光，功率密度为几十毫瓦每平方厘米）数分钟到数小时的实验条件下，其荧光强度仍能保持在初始强度的 70% - 90% 左右，这使得它能够用于长时间的生物成像实验，如对细胞内动态过程的连续观察。