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。     

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。     

一种基于次氯酸根离子的比率型荧光探针及其应用

以2-苯并噻唑-5-甲基苯酚为原料,合成了一种基于次氯酸根离子的比率型荧光探针ZN1,并对其进行了次氯酸根离子的检测性能测试。结果表明:该探针可以快速灵敏、选择性地识别次氯酸根离子,其检测下限为0.96μmol/L,并将该探针应用于实际水样中次氯酸根离子含量的检测,在自来水、雨水中的回收率均大于84%。此外,利用质谱和核磁谱图开展的检测机理研究表明,探针的识别机理与次氯酸的氧化脱氢作用和激发态分子内质子转移(ESIPT)过程破坏有关。     

基于次氯酸根离子的新型比率型荧光探针及其应用

以2-苯并噻唑-5-甲基苯酚为原料,合成了一种基于次氯酸根离子的比率型荧光探针ZN1,并对其进行了次氯酸根离子的检测性能测试。结果表明:该探针可以快速灵敏、选择性地识别次氯酸根离子,其检测下限为0.96μmol/L,并将该探针应用于实际水样中次氯酸根离子含量的检测,在自来水、雨水中的回收率均大于84%。此外,利用质谱和核磁谱图开展的检测机理研究表明,探针的识别机理与次氯酸的氧化脱氢作用和激发态分子内质子转移(ESIPT)过程破坏有关。     

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。     

用于溶酶体定位的比率型次氯酸根探针的构建及应用研究

以常见荧光团罗丹明和萘酰亚胺设计并合成了一例用于比率型识别次氯酸根的荧光探针。结果表明,探针能够对次氯酸根实现高效专一的比率型选择,能够克服其他分析物的干扰。溶液体系荧光发射强度比率值(F_(590 nm)/F_(542 nm))在次氯酸钠浓度为0～1μmol/L范围内呈现良好的线性,其对次氯酸根的最低检出限为1.3×10~(-8) mol/L。探针可以定位于亚细胞器溶酶体中识别次氯酸根,并且能够应用于自来水等实际样品中检测次氯酸根。     

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。     

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。     

近红外荧光探针检测碱性磷酸酶的研究进展

碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,ALP)是重要的水解酶之一,与多种疾病的发生发展有关,是一种应用广泛的生物标志物。生物体中ALP的荧光成像对于生物学研究具有重要的意义。然而现在对体内碱性磷酸酶的检测仍面临着巨大的挑战,目前,近红外(Near Infrared,NIR)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,可达到近红外发光并且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。本文将对近年来碱性磷酸酶的主要检测方法尤其是荧光探针检测法及近红外荧光探针检测法进行详细的综述。     

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。     

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。     

荧光探针用于细胞内硒代半胱氨酸检测的研究进展

硒代半胱氨酸(Sec)在人体调控免疫反应、抑制癌症的发生，以及维持生理氧化还原平衡等方面发挥着十分重要的作用。采用荧光探针直接在分子水平上对硒代半胱氨酸进行体内实时无损检测是探索生理活动机制的最有效的方法。总结了不同类型的荧光探针分子的设计原理及其对应的传感检测机制和成像应用。对比了不同的分析检测方式以及效果，介绍了用于生物硒代半胱氨酸检测的特异性荧光探针的最新进展。     

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。     

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。     

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。     

蒽类荧光探针的合成及在ClO~-检测中的应用

将蒽甲醛和二氨基马来腈缩合得到了荧光探针分子EnCN。当探针溶液中加入ClO~-后,溶液在435 nm处荧光强度迅速增加,溶液颜色也由黄色迅速褪至无色;而加入其他常见离子后,溶液荧光无明显的变化。这说明探针对ClO~-的识别选择性较高,且识别几乎不受其他离子的干扰。探针EnCN溶液在435 nm处荧光强度与ClO~-的体积呈现较好的线性回归关系,其检出限达到10-5mol/L,可用于荧光定性分析和定量检测水体环境中的次氯酸离子。     

含硒、碲有机荧光探针研究进展

近年来,荧光探针检测技术作为一种新型的检测手段,由于具有操作简便、灵敏度高、选择性好和实时检测等优点而备受关注。利用有机小分子荧光探针可视化监测细胞内各种生物活性物质已成为人们目前研究的一个热点领域。有机硒、碲荧光探针就是其中一类非常重要的小分子荧光探针。综述了含硒、碲有机荧光探针的研究现状,并对其未来的发展趋势进行了展望。     

用于检测巯基化合物的荧光探针的研究进展

巯基化合物在生物体内有着重要的生理作用,它的有效检测在病理学和生命科学领域具有非常重要的应用价值。依据荧光探针的结构,分类综述了可检测巯基化合物的荧光探针的研究进展。     

马来酰亚胺荧光探针及其在硫醇检测中的研究进展

半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)等生物硫醇分子在维持生命体系的稳定中具有至关重要的作用。因此,对其进行精准快速地检测具有重要意义。马来酰亚胺类荧光探针因具有快速且高选择性的检测生物硫醇分子的性能,已经成为一种检测以上硫醇分子的重要手段,其研究近年来已取得了较大的进展。根据马来酰亚胺类荧光探针设计的多样性,主要对N-取代基马来酰亚胺、双马来酰亚胺和溴代马来酰亚胺类荧光探针的研究现状及在生物硫醇检测中的应用进行了介绍。