用于卵巢癌标志物β-Gal检测的荧光探针研究进展

卵巢癌是最常见的妇科癌症之一，其患者大多数在晚期被诊断出，导致卵巢癌患者的死亡率高。因此，对隐匿症状的早期诊断是患者生存率提高的重要保障。β-半乳糖苷酶(β-Gal)在原发性卵巢癌中的过表达而被认定为卵巢癌生物标志物，所以快速精准的β-Gal检测技术对卵巢癌早期诊断至关重要。近年来，荧光探针技术已成为生物体内监测和可视化的有力工具。目前已经报道了大量的用于检测β-Gal的荧光探针，但是，用于卵巢癌β-Gal检测和可视化成像的荧光探针相对较少。主要综述用于卵巢癌细胞生物标志物β-Gal检测的荧光探针的研究进展，并对探针的发展进行展望。     

检测β-半乳糖苷酶荧光探针的研究进展

β-半乳糖苷酶(β-Gal)是重要的水解酶之一,与多种疾病的发生发展有关,是细胞衰老的重要生物标志物,生物体中β-Gal的荧光成像对于生物学研究具有重要意义。近年来,荧光探针因其光毒性低、生物分子自发荧光干扰小、光散射低、组织穿透能力强、稳定性好,可以实现活体动物肿瘤组织成像等优点成为检测体内小分子物质的新型手段。如今已发展了大量的识别生物体系内β-Gal的荧光探针,这些探针可以可视化的监测体内β-Gal的生物活性。本文对目前检测β-Gal的荧光探针的研究进展进行了综述,对将来β-Gal识别荧光探针的研究方向进行了展望。     

β-半乳糖苷酶荧光探针的研究进展

β-半乳糖苷酶属于糖苷水解酶,在食品工业、基因工程、酶工程、蛋白质工程、生物医学等领域发挥着重要作用。β-半乳糖苷酶活性及含量的异常与癌症的发生发展密切相关,因此该酶检测对早期癌症诊断有着重要意义。传统酶活性检测方法具有一定的局限性,无法实现对β-半乳糖苷酶的原位无损检测。荧光探针因灵敏度高、选择性好、可用显微镜直接观察、分辨率高、响应时间短、操作方便、成本低等优点深受研究者青睐。在简述荧光探针设计原理的基础上,对近年来β-半乳糖苷酶荧光探针的设计合成研究进展进行了综述,阐述了β-半乳糖苷酶荧光探针在生物成像、早期癌症诊断等应用进展,为β-半乳糖苷酶高效检测技术的研究提供了帮助。     

基于醛基取代的氟硼二吡咯类荧光母体探针的合成及其应用

荧光探针具有灵敏度高、可实时检测、精准诊断与成像可视化等优点，被广泛应用于生物医药、信息存储、化学分析等领域。氟硼二吡咯（BODIPY）类荧光探针因其优异的光物理化学特性而被广泛设计与开发使用。该文综述了醛基取代的BODIPY荧光探针的分子设计策略和功能化应用，包括α位醛基BODIPY、β位醛基BODIPY、meso位醛基BODIPY和1,7-位醛基BODIPY的不同位点醛基调控的BODIPY荧光母体探针及其在阴离子检测、生物硫醇识别及细胞成像方面的研究进展。设计新型的醛基取代BODIPY荧光探针将在精准诊疗上具有巨大的发展空间。     

基于醛基取代的氟硼二吡咯类荧光母体探针的合成及其应用

荧光探针具有灵敏度高、可实时检测、精准诊断与成像可视化等优点,被广泛应用于生物医药、信息存储、化学分析等领域。氟硼二吡咯(BODIPY)类荧光探针因其优异的光物理化学特性而被广泛设计与开发使用。该文综述了醛基取代BODIPY荧光团的分子设计策略和功能化应用,包括α位醛基-BODIPY、β位醛基-BODIPY、meso位醛基-BODIPY和1,7-位醛基-BODIPY的不同位点醛基调控的BODIPY荧光母体探针及其在阴离子检测、生物硫醇识别及细胞成像等方面的研究进展。设计新型的醛基取代BODIPY探针,未来在精准诊疗上具有发展空间。     

花菁类近红外荧光探针在生物检测中的应用研究进展

随着现代生物学和生物技术的发展,近红外荧光探针作为一种重要的技术手段在许多领域都展现出了重要的应用价值。因具有背景干扰低、细胞损伤小、样品穿透性强、检测灵敏度高等优点,经常用于分子识别、医学诊断、生物分子检测以及生物成像等方面。本综述从金属离子检测、含硫小分子检测、活性氧（ROS）/活性氮（RNS）检测、酶识别、肿瘤细胞识别及治疗以及细胞内pH响应等方面,介绍了近年来花菁类荧光探针在生物检测中的应用研究进展。同时指出了花菁类荧光探针亟待解决的问题,通过花菁母体的结构修饰和改造提高探针的光稳定性、灵敏度、靶向性和水溶性,有望使其在生物检测以及疾病的诊断方面得到进一步应用发展。     

重金属离子荧光探针的应用及研究进展

荧光探针因具有高灵敏度、高选择性、使用便捷、成本低廉、样品不需要预处理等优点而备受关注,如今已成为一种重要的荧光传感分析方法。对荧光探针的识别机理、各种荧光探针分子在离子检测方面的应用作了简要介绍。介绍了卟啉类、罗丹明类、萘酰亚胺类、喹啉类、香豆素类和荧光纳米材料类等不同类型的荧光探针在重金属离子检测领域的研究与应用情况;阐述了重金属离子荧光探针的研究方向和前景,对其未来的发展趋势作了进一步的展望。     

线粒体靶向型离子荧光探针的研究进展

线粒体在细胞的能量代谢过程中发挥着关键作用。线粒体内含有各种生物活性物质，它们在人体各种生理和病理过程中发挥着重要作用。综述了近年来有机单、双光子线粒体靶向型离子荧光探针的研究现状，重点介绍了荧光探针的设计机理、识别机理、特点以及生物应用，并对该类探针的未来发展趋势进行了展望。     

反应型HClO/ClO-荧光探针的研究进展

次氯酸/次氯酸根是活性氧化物中重要的信号分子，在生物医药和环境安全等方面发挥着重要作用。反应型荧光探针基于出色的灵敏度、实时成像和生物兼容性好等特点，广泛应用于HClO/ClO^-的检测。本文评述了近5年反应型HClO/ClO^-荧光探针的研究进展，包括反应型HClO/ClO^-荧光探针的设计策略和识别机理，并从HClO/ClO^-引发的反应机理角度（碳碳双键的反应、硫族化合物的反应、醛肟基团的反应、腙/席夫碱的反应、酰肼/磺酰肼的反应、N,N-二甲基硫代氨基甲酸酯的反应和苯硼酸/硼酸酯的反应）概述了反应型HClO/ClO^-荧光探针的特点和实际应用，指出反应型HClO/ClO^-荧光探针的发展方向是合成性能优异的识别基团，构建选择性好、水溶性好、低荧光背景、光化学性能稳定和生物毒性低的反应型近红外HClO/ClO^-荧光探针，实现对生物体内外HClO/ClO^-的可视化检测及机理探索。     

反应型荧光探针在检测金属离子中的研究进展

金属离子广泛存在于自然界中,与环境科学、生命科学、医学等领域有着密切的联系。一些金属离子如Hg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Al³⁺等,在生物体的生理和病理中扮演着重要角色,摄入过量或不足都会导致生理功能的紊乱,引发各种疾病。近几年来,反应型荧光探针因其高选择性和高灵敏性的特点得到了快速的发展。本文主要综述了近五年来反应型荧光探针在检测金属离子中的研究进展,主要介绍了各类探针分子的设计合成、传感机理、检测结果以及其在生物检测中的应用。指出反应型荧光探针的研究发展还处在初级阶段,该领域将会朝着灵敏度更高、反应时间更少、应用范围更广的方向发展,此外,反应型荧光探针在生物检测以及实际应用方面也有望得到进一步的应用发展。     

用于生物成像的近红外小分子荧光探针的研究进展

小分子荧光探针具有灵敏度高、生物相容性好、样品损伤小等优点，在疾病相关的生物分子检测领域显示出巨大潜力。但是，大部分的荧光探针发射波长短、斯托克斯位移较小，限制了其在生物成像中的应用。近年来，越来越多具有较长波长的近红外荧光探针被开发出来，用于疾病相关的生物分子的成像检测。对不同结构的荧光探针进行分类讨论，系统介绍了以花菁、半花菁、氧杂蒽和氟硼吡咯染料为荧光团的近红外探针的研究进展，简要概述近红外小分子荧光探针在对生物分子识别过程中的作用原理和生物成像领域的应用，这对荧光探针的性能提升和未来发展提出新的研究思路。     

荧光探针组合技术研究进展

介绍了在荧光探针领域中应用最广泛的3大技术:高通量筛选技术、指数富集配基系统进化技术、荧光活化细胞排序技术,以及它们在近10年来的研究进展,期待荧光探针组合技术能够在理论和实践上得到进一步的发展.     

用于环境中Cu~(2+)检测罗丹明类荧光探针设计及识别机理研究进展

铜离子是人体中不可缺少的微量元素,过量的Cu~(2+)会对人造成严重的器官损伤乃至死亡,因而Cu~(2+)检测对人类安全具有重要意义。本文针对罗丹明类荧光探针在环境检测、化学分析、生命科学以及相关领域的实际应用,重点介绍了近几年来用于检测重金属Cu~(2+)的罗丹明荧光探针的进展,分析了荧光探针的设计及对Cu~(2+)的识别机理,指出了该类荧光探针的研究现状并展望了该研究领域未来的发展方向和应用前景。     

H2S荧光素类探针的进展研究

从还原反应、亲核加成反应、金属硫化物沉淀、硝基苯醚硫解等荧光素类探针与H2S的反应机理方面,系统地阐述近几年检测H2S探针的设计、合成及应用进展,介绍荧光素类探针的最新研究进展,发现荧光素类探针具有快速、高选择性细胞成像的特点.同时指出荧光素类探针亟须解决的问题,展望荧光素类探针检测H2S的发展前景.在介绍了不同荧光探针的基础上,着重对检测生物成像的H2S荧光类探针进行了详细的分类与描述,对于荧光探针的进一步改进具有参考价值.     

线粒体靶向型离子荧光探针的研究进展

线粒体在细胞的能量代谢过程中发挥着关键作用。线粒体内含有各种生物活性物质,它们在人体各种生理和病理过程中发挥着重要作用。综述了近年来有机单、双光子线粒体靶向型离子荧光探针的研究现状,重点介绍了荧光探针的设计机理、识别机理、特点以及生物应用,并对该类探针的未来发展趋势进行了展望。     

有机pH荧光探针研究进展

细胞内p H在许多细胞生物学过程中发挥着至关重要的作用,异常的p H变化会导致细胞功能紊乱、生长和分裂的突变,还可能引发癌症和阿尔茨海默综合症等疾病。因此,研究细胞内p H的变化具有非常重要的理论和实践意义。荧光分析法具有操作简便、灵敏度高、选择性好、实时检测以及对生物体损伤小等优点而得到了广泛地研究和应用。双光子荧光探针技术相对于单光子荧光技术具有长波吸收、短波发射、高度的三维空间选择性、大的穿透深度、避免荧光漂白和光致毒以及降低组织自发荧光干扰等特点,在生命科学领域显示出了广阔的应用前景。介绍了有机单光子和双光子p H荧光探针的研究现状,同时对有机p H荧光探针未来的发展趋势进行了展望。     

1,8-萘酰亚胺类荧光探针的构建与应用

本文综述了1,8-萘酰亚胺及其衍生物的结构特点及性能,重点介绍了基于1,8-萘酰亚胺及其衍生物在在构建荧光传感器方面的应用:传统阳离子荧光探针、传统阴离子荧光探针和p H探针及传感器。文末展望了1,8-萘酰亚胺及其衍生物在各领域的发展趋势与前景。     

反应激活型酶荧光探针的研究进展

酶在维持生物体内稳态与生命活动的正常运行方面发挥着举足轻重的作用。某些特定酶含量及活性的异常与人类重大疾病的发生与发展密切相关。因此,生物体内特定酶的实时原位检测及可视化成像具有重要的意义。化学荧光探针具有选择性好、灵敏度高及高时空分辨率可视化成像等优点,近年来研究者设计合成了大量的可用于生物体系内酶识别与可视化成像的荧光探针。目前识别酶的荧光探针主要有两类:(1)基于酶对荧光探针分子中酶抑制剂基团的识别引起探针荧光信号的变化;(2)基于酶对荧光探针特异性催化反应来实现识别前后荧光信号的激活,称为反应激活型酶荧光探针。对反应激活型酶荧光探针的设计策略及4种重大疾病相关的生物标志酶(单胺氧化酶、β-半乳糖苷酶、硝基还原酶、γ-谷氨酰转肽酶)的识别可视化荧光探针研究进展进行了综述,对未来酶识别荧光探针的研究方向进行了展望。     

量子点“开-关-开”型荧光探针的应用进展

荧光探针作为一类新型的荧光传感器被应用于各领域。"开-关-开"型荧光探针法是利用探针和猝灭剂相结合构建的传感器,达到检测目标物的一种新方法。该方法比直接猝灭法的选择性更好、灵敏度更高,受外界环境影响小。本论文论述了近年来这一新方法在阴阳离子、药物分子检测方面的应用,以及作用机理的探讨,为后续研究更加灵敏、高效的体系提供了理论依据。     

阳离子荧光探针的设计原理及研究进展

近些年来,荧光探针(fluorescent probe)在化学传感,生物检测以及识别等领域得到了广泛的应用。本文从荧光探针的原理以及对金属阳离子的检测等方面对阳离子荧光探针的设计原理以及研究进展进行了描述并总结,并针对几种金属离子进行讨论。主要从作用以及作用机理来具体阐述其各种探针的功能。