随着荧光技术的发展，有机染料的荧光检测及荧光成像已经被应用于环境、生物医学等领域。其中，花菁染料具有摩尔消光系数大、荧光量子产率高，吸收及发射波长可调范围大，可修饰位点多等特点，是有机染料中研究常见的一类。
Cyanine系列, 也叫菁染料，是具有多聚次甲基桥链化学结构特点的一类合成荧光染料。因为Cy染料的次甲基桥链（1-7个次甲基）两端常常连着两个氮原子，其中一个氮原子带正电，使得Cy染料形成具有离域正电荷效应的介离子化合物。因此Cy染料的消光系数非常高。桥链长度和两端的发色团直接控制着染料的吸收峰和发射峰值，从而让Cy系列染料可以覆盖从紫外到远红外的几乎所有常用荧光谱带。
荧光染料的功能化改性应用：
1、调控染料的吸收及发射性质。如，具有强烈的近红外吸收的染料可以大幅避免生物背景的干扰，适合用于生物成像。
2、提高染料的物理、化学稳定性，以保证材料在应用过程中性质一致。含有较多芳环结构的染料一般具有较高的稳定性；另外可通过引入大位阻基团及增加染料的刚性提高有机染料的稳定性。
3、提高染料的水溶性。如可利用水溶性良好的多肽或聚合物修饰荧光核，保证探针的水溶性及生物安全性，并有效缓解由聚集导致的荧光猝灭。
4、设计刺激响应型的荧光染料。刺激响应型荧光染料在收到特定的刺激时会发生表观颜色、荧光波长或荧光强弱等变化，据此可以实现对刺激物的分子传感。
5、深度开发荧光染料的光物理化学性质。例如设计具有光动力性能、光热性能的有机染料，将吸收的光能有效转化为化学能或热量，从而拓宽其应用领域。
6、利用自组装方法制备纳米荧光材料。纳米材料具有合适的尺寸和良好的肿瘤被动靶向性能；另外，还可向染料分子引入靶向结构，增加其主动靶向能力。
7、开发多功能的有机荧光材料。例如在抗肿瘤领域，开发基于光学技术的多功能染料分子，整合多模式光诊断及多模式光治疗功能，开发诊疗一体化平台。
