荧光传导机理构建β-半乳糖苷酶探针的研究进展

?β-半乳糖苷酶（β-Gal）是细胞溶酶体中的一种糖苷水解酶，在催化糖苷键水解以及维持正常生命活动等领域起着至关重要的作用。开发能精确、快速检测?β-Gal活性的方法对于卵巢癌、细胞衰老引发疾病的早期诊断和分子生物学领域的研究是十分重要的。考虑到荧光探针具有检测灵敏、响应迅速和时空分辨率高等特性，该综述对近年来报道的?β-Gal荧光探针研究进展及其疾病诊断效果进行了总结，介绍了依据ICT、FRET、AIE和PET等信号传导机理构建?β-Gal荧光探针的分子设计策略及应用特点，并重点介绍了二维检测体系能够突破探针使用单一信号传导机理进行检测时常遇到的局限。综上，合理应用荧光信号传导机理构建具有灵敏性、空间分辨率高，化学稳定性好和细胞蓄积能力强等特点的β-Gal荧光探针，能够推进β-Gal荧光探针在卵巢癌诊断及治疗效果评价，细胞衰老程度评估和个体健康寿命预测等生物领域的高效应用。     

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。     

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。     

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。     

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。     

检测γ-谷氨酰转移酶荧光探针的研究进展

谷氨酰转移酶存在细胞膜表面,与维持机体氧化还原稳态有关,是一种重要的肿瘤生物标志物。生物体内γ-谷氨酰转移酶的荧光成像对疾病的早期诊断及预后有重要意义。近年来,荧光探针因其高灵敏、高分辨、快响应、无创的优点常作为酶活性检测的高效工具。本综述介绍了近几年检测γ-谷氨酰转移酶荧光探针的研究进展。     

聚集诱导发光的荧光探针在酶生物标志物中的研究进展

随着聚集诱导发光分子的不断出现,荧光探针作为检测酶活性水平的有力工具发挥着重要的作用。因具有高灵敏度,高选择性,高分辨率,非入侵等优点常用于分子检测,生物成像及医学诊断等方面。本综述介绍了聚集诱导发光的荧光探针在酶生物标志物中的研究进展。     

用于识别细菌的有机荧光探针研究进展

细菌感染已经成为威胁人类健康发展的重大疾病之一，导致了极高的死亡率和致残率。与此同时，随着细菌对抗生素耐药性的不断增加迫切需要新的设备来早期诊断和监测住院患者的深层次和复杂的细菌感染。荧光探针是一种具有高特异性和无创性的细菌可视化智能成像设备可以实现对于细菌感染的高特异性和无损性识别成像，本文对目前已有的用于细菌检测的荧光探针进行总结。在本文中，我们根据探针对细菌的识别机制将这些荧光探针分为两种不同的类型，包括与细菌独特成分共价结合的探针和细菌代谢标记的探针。这些探针不仅可以为细菌病原体相关疾病提供快速有效的诊断，而且可以加快新型抗生素的研发。     

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。     

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。     

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。     

华东理工大学设计新型探针检测早期肺癌

<正>最近,华东理工大学科研人员设计了一种基于解聚集的磁-光双功能新型探针,可用于早期肺癌的检测。"分子探针识别肿瘤特异性血清标志物的基础研究"是华东理工大学作为首席单位领衔的"973"国家重大基础研究项目。基于前期多肽分子探针在生物大分子识别与传感方面应用及分子探针在肿瘤早期诊断与治疗     

新型近红外荧光探针成像细胞肺纤维化过程粘度变化

肺纤维化是一种致命疾病，患病率不断上升。肺纤维化的非放射性和无创性早期诊断可以改善预后，但却是艰巨的挑战。粘度的异常是肺纤维化的典型微环境特征。最近，粘度的精准可视化检测引起了人们的广泛兴趣。然而，由于其特性复杂，直接观察生物系统中的粘度仍然是一个巨大的挑战。线粒体粘度波动与肺纤维化、糖尿病、神经退行性疾病、癌症等多种疾病有关。在这里，报告了一种新型小分子荧光探针NIR-V-BR,用于检测线粒体粘度变化。NIR-V-BR对粘度变化具有近红外发射、优异的水溶性、良好的光稳定性、良好的膜通透性和低细胞毒性。共定位实验表明NIR-V-BR探针具有良好的线粒体靶向能力。NIR-V-BR成功应用于成像活细胞线粒体中粘度变化。最重要的是，NIR-V-BR探针荧光成像实验表明肺纤维化细胞中粘度水平升高。这些结果表明，NIR-V-BR将为生物医学诊断和成像应用提供新的机会。     

活性氧荧光分子探针研究进展

荧光分子探针检测技术具有检测灵敏度高、选择性好、操作简便等优点,基于荧光分子探针建立起来的荧光显微成像技术在生物体内活性小分子的检测中发挥着重要作用,因此受到了人们的广泛关注。本文介绍了几种用于活性氧物种检测的荧光分子探针。     

基于二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)类染料的次氯酸荧光探针的研究进展

次氯酸(HCl O)作为一种生物体内关键的活性氧物种(ROS),在多种正常的生化功能和异常病理过程中扮演着非常重要的角色。因此,识别与实时准确地监测细胞内次氯酸在活动位点的浓度变化对于生物学研究和临床诊断极其重要。而在所有的检测方法中,荧光探针法由于其灵敏度高、选择性好、易于操作、实时可视化检测、原位检测、无损检测、响应时间快速、所需试剂量小等优点而引起广大科研工作者的兴趣并将其用于生物体内次氯酸的检测及其生理功能的研究。重点综述了近年来基于BODIPY类染料的次氯酸荧光分子探针的设计合成、检测机理及其在生物成像上的应用研究进展。     

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。     

3-氨基香豆素衍生的荧光探针

香豆素是常用的荧光生色团，在发展新型高效的荧光探针中有重要应用。3-氨基香豆素是一种α,β-脱氢氨基酸内酯，为其发展成为有多种生物活性与其他功能分子提供了独特的结构基础。迄今为止，以3-氨基香豆素为原料发展了一系列荧光探针分子，快速检测金属离子和生物分子。综述了以3-氨基香豆素为原料发展的一系列新的荧光探针，这些探针主要用于选择性地高效探测Hg²⁺、Ag⁺、Cu²⁺、Cu⁺、Pd²⁺、Zn²⁺和Cr²⁺等多种金属离子、硫离子、半胱氨酸和β-巯基乙醇等生物硫醇、H₂O₂和活性蛋白质。     

检测一氧化氮的荧光探针研究进展

一氧化氮(NO)在许多生理病理过程中起着至关重要的作用,在各种分析NO方法中,基于荧光探针的图像技术由于其高灵敏度,无创性和可视化的独特优势被认为是理想的检测方法。本文对邻苯二胺、芳香仲胺、二氢吡啶等有机物NO荧光探针和铜(II)、铱(III)的金属络合物的NO荧光探针,在合成设计、灵敏度、选择性及在体内外实时定量检测外源性和内源性NO的应用,进行了综述介绍。     

探索新的用于检测早期卵巢癌的标志物

卵巢癌是当前死亡率最高的妇科恙性肿瘤,由于临床症状不明显,缺乏有效的早期诊断方法,70%～80%患者确诊时已属晚期.尽管彻底的肿瘤减灭术,以及以顺铂为基础的联合化疗使卵巢癌的治愈率大为提高,但卵巢癌患者的五年生存率仍低于30%.如果能在早期阶段发现卵巢癌,90%患者可以治愈.卵巢癌的早期发现、早期诊断、早期治疗是提高卵巢癌患者预后的关键.因而探索有效的、特异的早期诊断卵巢癌的标志物具有非常重要的意义.     

铜离子比率荧光探针的研究进展

比率荧光探针作为一种可视化的新型检测方法,近年来受到广泛关注。比率荧光探针通过峰强度比值的变化扩大动态响应的范围,通过建立内标极大地削弱探针浓度、温度、极性、环境pH值、稳定性等可变因素的干扰,实现对目标物质的定量分析,被广泛应用于重金属离子的检测。综述了近年来铜离子(Cu~(2+))比率荧光探针的合成方法和设计思路,并展望了Cu~(2+)比率荧光探针在分析检测中的应用前景和发展方向。Cu~(2+)比率荧光探针在选择性、灵敏度和可视化程度方面都有了较大的提升,有望成为一种性能优良、应用广泛的功能型荧光传感器。