DiR 属于花青染料家族，具有由两个吲哚环通过多次甲基桥连接而成的共轭结构。这种共轭体系是其产生荧光的基础，电子在共轭体系中能够进行离域运动，当受到特定波长的光激发时，电子跃迁到激发态，随后返回基态时发射出荧光。分子中含有两个长链的十八烷基（硬脂基），这两个长链烷基具有较强的亲脂性，使得 DiR 能够特异性地与细胞膜的脂质双分子层相互作用，插入到细胞膜中，从而实现对细胞膜的标记。分子中的四甲基吲哚部分有助于增强分子的稳定性和调节荧光特性，而碘离子则与带正电的共轭阳离子部分形成离子对，维持分子的电中性，同时也对分子的光学性质和溶解性等有一定的影响。DiR 是一种亲脂性的近红外花菁荧光染料，具有两个十八碳长链，能插入细胞膜中实现对细胞的稳定染色，且细胞间染料转移可忽略不计。它在近红外光激发下能发出强烈荧光信号，由于近红外光在生物组织中的穿透能力强、背景干扰低，使其在生物医学成像领域应用广。