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。     

基于氟硼二吡咯亚甲基荧光探针的研究进展

氟硼二吡咯亚甲基(BODIPY)荧光染料具有易于修饰、高摩尔消光系数、高荧光量子产率、优异的光稳定性、对溶剂的极性和pH敏感性低等许多突出特性,被广泛用于有机小分子荧光探针的构建.综述了2019年以来BODIPY荧光探针在金属阳离子、阴离子、活性氧和生物硫醇等检测方面的研究进展,梳理了这些探针的设计思路,对比了它们的检...     

过氧化亚硝酸盐(ONOO-)荧光探针研究进展

过氧化亚硝酸盐(ONOO^-)是一种重要的活性氧，在生命系统的生理和病理过程中起着至关重要的作用，可以抵抗免疫系统中的外来病菌。但是过量的ONOO^-可能会引起许多疾病，甚至是癌症。因此有效的识别和检测ONOO^-具有重要意义。近年来由于操作方便、选择性高、可实时性和无创性检测等优势，荧光探针法检测ONOO^-的研究得到了快速的发展。基于探针设计原理根据不同的荧光母体进行分类，综述了近五年来用于检测ONOO^-荧光探针的研究现状，评述了ONOO^-荧光探针的优点和不足，探讨了该领域面临的挑战，展望了ONOO^-荧光探针的研究和发展方向，为今后人们研究ONOO^-在生理病理过程中的作用提供了一定的参考价值。     

常见的荧光探针及其在活性氧检测中的应用

荧光探针具有高灵敏度、高活性,在物质成分测定及反应进程监测中得到了广泛的应用。常见的荧光探针根据荧光团的不同可以分为香豆素类、氟硼荧染料、菁染料、萘酰亚胺类、荧光素和罗丹明类。活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)与各种细胞过程有关,主要包括转录因子的激活、基因表达、细胞增殖和死亡。由于活性氧的寿命短、活性高,且会与蛋白质、DNA、脂质膜等迅速反应,给其检测工作带来了困难。荧光探针作为一种高灵敏度的检测方法,在活性氧的检测工作中起到了重要作用。在介绍了不同荧光探针的基础上,着重对检测活性氧的荧光探针进行了详细的分类与描述。     

Fe3+荧光探针的研究进展

综述了近几年来用于Fe~(3+)检测的荧光探针研究进展。重点介绍了以香豆素、罗丹明、氟硼二吡咯(BODIPY)作为荧光团的Fe~(3+)荧光探针,及部分其它类型铁离子荧光探针的结构和设计原理,概述了Fe~(3+)荧光探针在检测过程中的优点,并展望了Fe~(3+)荧光探针的研究和发展方向。     

用于检测H_2O_2的有机小分子荧光探针的研究进展

过氧化氢(H_2O_2)作为生物代谢过程中的重要信号分子,是活性氧(ROS)家族的重要成员。过量的H_2O_2会导致氧化应激,这是产生各种ROS相关疾病的关键因素。为了研究H_2O_2在细胞和动物组织中的多种生物学作用,已经开发了许多检测H_2O_2的方法。最近,荧光成像因其高灵敏度,操作简便,实验可行性和真实性而受到越来越多的关注。在此基础上,回顾了过氧化氢的研究进展,并概述了过氧化氢荧光探针的机理,实用性和前景。     

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。     

基于二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)染料类汞离子荧光探针的研究进展

Hg2+是一种极具生理毒性的化学物质,对人类和环境危害极大,其检测方法在化学传感器领域得到广泛研究。荧光探针法因具有检测灵敏度高、快速便捷等优点而成为Hg2+检测的重要手段之一。综述了近年来BODIPY类染料汞离子的研究进展,着重总结了Hg2+荧光探针的设计合成、性能及其检测机制;展望了该类荧光探针的研究方向。     

一种基于荧光素的新型荧光探针用于快速检测次氯酸及在活细胞成像中的应用

作为生物系统中一种主要的活性氧(ROS),次氯酸/次氯酸盐(HClO/ClO~-)在免疫系统中扮演重要的角色,过量的次氯酸会引发很多疾病。因此,次氯酸的高灵敏检测对疾病早期预测具有重要意义。基于此,设计并合成了一种基于荧光素的新型荧光探针并用于检测次氯酸。结果表明,该探针能够快速、高灵敏地检测次氯酸,其检测限低至0.50μmol/L。同时,通过对活细胞成像的研究表明,该探针具有潜在的生物应用前景。     

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。     

用于检测次氯酸的线粒体靶向荧光探针研究进展

次氯酸是一种来源于线粒体的活性氧，在各种生理和病理过程中起着重要的作用。但是，当细胞中的HOCl浓度超过正常值时范围，它会导致机体损伤和一系列疾病。因此，近年来开发设计了一系列能实时识别和监测线粒体中的次氯酸水平的荧光探针，这有助于更好地了解生物体健康状况和HOCl起到的生理作用和病理过程。主要介绍了近几年HOCl荧光探针的应用和发展，根据靶向线粒的基团类别，分别介绍了三苯基膦类荧光探针，半花菁类荧光探针，氟硼吡咯类荧光探针。     

基于快速响应的红色ONOO-荧光探针及其细胞成像

过氧亚硝酸盐(ONOO^-)是机体内一种重要的活性氧物质，在众多生理和病理功能中扮演重要的角色。红色荧光探针具有背景荧光小、光毒性低和组织穿透性好等特点，在生物分析与成像方面具有明显优势。基于此，合成了一种红色ONOO^-荧光探针HBSCN。在与ONOO^-反应后，探针溶液迅速由无色变成红色，且展现出明显的荧光增强信号。通过高分辨质谱，证实该过程与探针中■氧化断裂有关。在PBS缓冲溶液(V(DMF)∶V(H₂O)=1∶9,pH 7.4)中，探针HBSCN在649 nm处的荧光强度与0～20μmol/L的ONOO^-表现出良好的线性关系，检测下限为73 nmol/L。此外，该探针能够在生理pH下快速地检测ONOO^-,且对ONOO^-具有较大的Stokes位移和较高的选择性。同时HBSCN能够用于活细胞内ONOO^-成像，表明其潜在的生物应用价值。     

BODIPY类荧光染料的研究进展

BODIPY(氟化硼二吡咯)类荧光染料作为一类新兴的荧光染料,因其良好的光物理性质,在过去的二十年内得到广泛的研究。对BODIPY的中心骨架进行官能化,可形成一系列衍生物用于环境监测和生物科学等领域研究。文章主要对近年来有关BODIPY的官能化及作为荧光探针、荧光标记、光敏剂的应用加以综述。     

基于硼酸及硼酸酯的细胞器靶向过氧化氢荧光探针的研究进展

过氧化氢(H2O2)是活性氧(reactive oxygen species,ROS)的重要组成部分,是氧代谢的重要产物,与许多生物过程有关。但是,H2O2的异常产生与许多疾病密切相关,例如细胞损伤、炎症疾病和癌症。为了更好地了解H2O2在亚细胞水平上的作用,科研工作者已经开发了许多H2O2荧光探针,用于在不同细胞器中对H2O2进行成像。硼酸盐由于对H2O2的高选择性和敏感性而被用作H2O2的识别基团。综述中重点介绍基于硼酸盐与线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体和细胞核靶向能力的H2O2荧光探针的代表性实例。包含其分子结构、细胞器靶向设计策略、荧光行为及其生物学应用。     

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。     

简单BODIPY光动力化合物的合成及其抗胶质瘤活性

设计合成了基于BODIPY母核的简单化合物I₂-BODIPY,通过核磁共振波谱法、高分辨质谱法(HRMS)对其进行了表征。1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)检测单线态氧实验表明I₂-BODIPY在溶液中有良好的活性氧(ROS)释放能力。以不同浓度的BODIPY、I₂-BODIPY(0、0.625、1.25、2.5、5、10μmol/L)处理胶质瘤U87、U251细胞。MTT法验证BODIPY、I₂-BODIPY能剂量依赖性地抑制胶质瘤细胞的增殖。在绿光(520 nm)照射下I₂-BODIPY对U87(IC₅₀=1.21μmol/L)、U251(IC₅₀=0.54μmol/L)细胞具有优异的光动力活性。JC-1法证明BODIPY、I₂-BODIPY能诱导细胞线粒体膜电位丧失进而触发U87和U251细胞早期凋亡，其机制可能是光照产生的大量ROS氧化破坏了线粒体膜，进而诱导细胞凋亡，发挥其抗胶质瘤活性。     

水溶性二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)类荧光染料研究进展

简要介绍了二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)荧光染料的基本结构、优异的光物理和光化学性能以及自身存在的溶解性差等缺陷,重点综述了近年来各种水溶性BODIPY类荧光染料衍生物的合成及其在水环境中作为荧光探针的应用研究成果,并提出通过对BODIPY母体染料结构进行化学修饰,开发研制出许多具有不同性能的BODIPY衍生物并研究其应用将成为国内外十分活跃的研究课题。     

荧光探针测定乙交酯中总质子浓度

以氟化硼络合二吡咯甲川类(BODIPY)染料为荧光团,正丁胺为识别体,合成了一种新型酸敏感的BODIPY类荧光探针。通过研究荧光探针对乙醇酸浓度的光谱行为,建立了荧光光谱法测定乙交酯中总质子浓度的方法。结果表明,乙醇酸浓度在0.2~1.2 mmol/L范围内,体系荧光强度呈线性关系,其线性方程为Y=71.4+180.5×103c(mol/L),相关系数r为0.998 9,检出限为0.3μmol/L,乙交酯中总质子浓度检测结果令人满意。     

荧光小分子pH探针的最新研究进展

细胞内的H+在生理及病理过程中发挥着至关重要的作用。因此,研究细胞内的H+具有重要的理论和实践意义。荧光法由于其非破坏性,高的灵敏度和选择性,以及广泛可用的荧光染料在测定pH时比其他方法更具优越性。文章以不同的荧光团分类:香豆素、荧光素、罗丹明、BODIPY、花菁、双光子染料等,按pKa从小到大的顺序排列,综述了近十年来,荧光小分子pH探针的研究进展。     

活性氧物质在多柔比星诱导的心肌细胞凋亡中的作用

目的观察活性氧物质(Reactive oxygen species,ROS)在多柔比星(Doxorubicin,Dox)诱导的心肌细胞凋亡中的作用。方法将大鼠胚胎期心肌细胞H9C2分为对照组、Dox 0.1μmol/L组和Dox 1.0μmol/L组,Dox作用24 h后,采用硫代巴比妥酸(Thibatituric acid,TBA)法检测丙二醛(Malondialchehyche,MDA)含量;血浆三价铁降低能力法(Ferric reducing ability of plasma,FRAP)检测总抗氧化能力(Total antioxidation capability,T-AOC);DCFH-DA荧光探针染色法检测ROS含量;JC-1染色法检测线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,△ψm);TUNEL法检测心肌细胞凋亡指数(AI)。结果与对照组相比,DOX 1.0μmol/L组MDA、ROS含量及AI显著上升(P<0.05),T-AOC及△ψm显著下降(P<0.05)。结论 Dox诱导心肌细胞凋亡过程中,ROS生成增加,超过了抗氧化体系的清除能力,氧化应激损伤机制发挥了重要作用。