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体内生物成像中靶向性、响应性和光稳定性的增强策略
摘要: 对活性生化物质在其天然环境中的生理与病理机制进行分析,对于早期诊断和治疗至关重要。光学成像技术已成为实现重要生物分子或生物事件无创、实时可视化的前沿手段之一,在体外与体内成像领域均取得了重大进展。本综述系统梳理了生物成像应用中提升靶向性、响应速率及光稳定性的常用策略与方法,并通过细胞与组织层面的代表性实例展示了最新研究成果。
关键词: 靶向性、生物成像、光稳定性、响应速率、荧光探针
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种用于现场检测食品样品中硫化氢水平的新型荧光探针的构建
摘要: 硫化氢(H2S)广泛存在于多种食品和饮料中。现场检测食品样品中的H2S水平有助于保障食品安全与品质。本研究合理构建了一种新型荧光探针,用于追踪各类食品样品中的H2S含量。光学实验表明该探针对H2S具有高度选择性和灵敏的响应特性,且在宽pH范围内均能良好工作,为H2S检测提供了可靠平台。实际应用显示,该探针首次成功应用于香蕉、葡萄和醋等食品中的H2S水平追踪。更重要的是,通过制备检测试纸,该探针首次实现了无需精密仪器即可监测生肉释放H2S的功能。因此,该探针可作为简便工具用于多种食品样品的H2S水平测定,以及现场条件下生肉新鲜度的监控。
关键词: 荧光探针,现场检测,硫化氢,食品样品,试纸条
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于肽的比率荧光探针用于高选择性检测Cd(II)及其在生物成像中的应用
摘要: 该研究报道了一种新型肽类荧光探针L,其通过模拟天然蛋白结合位点,整合了丹磺酰基(受体)与色氨酸(供体)。基于荧光共振能量转移(FRET)效应,L对Cd2?离子表现出优异的比率型荧光选择性响应,而对其他金属离子无此特性。如设计预期,L在水性介质中对Cd2?离子展现出卓越的灵敏度,检测限低于27.5 nM。此外,荧光滴定分析证实L与Cd2?的结合模式为2:1,并通过Job图进一步验证。值得注意的是,L具有极低生物毒性和优异的细胞渗透性,已成功应用于活体HeLa细胞中Cd2?离子的荧光成像。
关键词: 细胞成像、荧光探针、肽、镉离子、比率型
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过二氢硫辛酸/β-环糊精保护的银纳米簇荧光猝灭实现碘离子的简便检测方法
摘要: 本工作合成了一种新型红色发光的银纳米簇(Ag NCs),并成功用于碘离子(I?)检测。以二硫辛酸(DHLA)为稳定剂、β-环糊精(β-CD)为辅助稳定剂,二者分别通过Ag-S键和疏水相互作用与银原子结合。β-CD的功能化赋予了银纳米簇良好的荧光特性和水溶性。制得的DHLA与β-CD保护的银纳米簇(DHLA/β-CD-Ag NCs)呈球形且分散状态良好,但在I?存在时发生聚集并伴随荧光强度下降。由于DHLA/β-CD-Ag NCs表面保留了β-CD空腔的完整性,使其仍具备I?主客体识别能力,可通过形成包合物与I?结合?;诖讼窒?,制备的DHLA/β-CD-Ag NCs可作为新型荧光探针用于I?检测,其检测限(LOD)为0.06 μM,表明该探针在实际应用中具有理想性能。
关键词: 银纳米团簇、荧光探针、β-环糊精、二氢硫辛酸、碘离子
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种基于香豆素的比色荧光探针,用于活细胞中硫化氢的快速响应和高灵敏度检测
摘要: 硫化氢(H2S)在生物体的众多生理过程中发挥着重要作用。为深入理解其功能,亟需开发能快速灵敏检测H2S的荧光探针?;诖耍颐且驭?β-不饱和乙酰香豆素荧光团为核心合理设计了H2S检测探针DHC。该探针的检测限低至5×10?? M,优于大多数已报道的H2S荧光探针。此外,其4-11的宽pH适用范围使其适用于生物体系。最重要的是,MTT实验和细胞成像研究表明探针DHC具有低毒性和优异的膜透性,成功实现了对叙利亚仓鼠肾细胞(BHK)中H2S的成像检测。
关键词: 细胞成像、荧光探针、快速响应、硫化氢、香豆素
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种在100%水溶液中用于检测Hg2?的开启型反应荧光探针
摘要: 基于一种新特异性反应设计汞离子(Hg2?)荧光探针是一种高效精准的策略。本研究开发了一种新型开启型荧光探针——4-{2-[4-(2-巯基苯甲酰氧基)苯基]乙烯基}-1-甲基吡啶鎓[e]碘化物(MBPVP),其作用机制是通过Hg2?介导的酯水解反应释放荧光团4-[2-(4-羟基苯基)乙烯基]-1-甲基吡啶鎓[e]碘化物,该荧光团展现出优异的分子内电荷转移(ICT)特性并产生黄绿色荧光。该开启型探针在100% PBS缓冲液(pH=7.4)中对Hg2?表现出快速响应、卓越的选择性和灵敏度(相较于其他金属离子)。其线性检测范围为2-16 μM,检测限低至6.5 nM。此外,MBPVP还可用于实际样品及固态环境中的Hg2?检测。
关键词: Hg2+、酯水解、MBPVP、100%水溶液、荧光探针
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于活性的近红外荧光探针实现中性粒细胞弹性蛋白酶的体外与体内分析
摘要: 中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)是一种典型的造血丝氨酸蛋白酶,在炎症和免疫反应中具有重要作用,因而与急性肺损伤(ALI)、肺癌等多种疾病密切相关??焖僮既返丶觳馍锾逑抵蠳E的活性,对理解NE在炎性疾病中的作用及临床诊断尤为重要。然而,体内NE的特异性检测与非侵入性成像仍具挑战。为此,研究团队通过将五氟乙基作为识别基团与半花菁染料荧光团结合,构建了一种基于小分子底物的近红外荧光探针(NEP)。该初始淬灭型探针在人源NE催化下可产生超过25倍的红色荧光增强,检测限约为29.6 ng/mL。此外,NEP的高特异性与长发射波长(λemmax=700 nm)使其能直接监测细胞水平的NE转运、外源性NE摄取及内源性NE上调过程。该探针成功实现了ALI模型小鼠体内NE的时空成像,有望成为ALI及其他肺部疾病临床诊断的新工具。
关键词: 细胞内运输、中性粒细胞弹性蛋白酶、急性肺损伤、荧光探针
更新于2025-09-23 15:23:52
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一类极具前景的荧光水溶性氮杂-BODIPY染料,用于体内分子成像
摘要: 通过硼功能化策略设计并合成了一类新型水溶性且可生物偶联的氮杂-BODIPY荧光团。这些不对称双铵氮杂-BODIPY染料具备作为荧光探针的最优特性:具有高水溶性,在生理介质中非常稳定,不会在PBS中聚集,量子产率高,且易于与抗体进行生物偶联。其中一种荧光团已初步用于PD-L1(程序性死亡配体1)的体内外研究,凸显了这类新探针在未来体内光学成像研究中的巨大潜力。
关键词: 分子成像、荧光探针、硼功能化、氮杂-BODIPY、水溶性荧光团
更新于2025-09-23 15:23:52
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近红外AIE活性探针的理性设计:超灵敏、高保真原位绘制β-淀粉样蛋白斑块
摘要: 高保真度绘制β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块对阿尔茨海默病的早期检测至关重要。然而,商用硫黄素衍生物(ThT或ThS)对Aβ斑块的体内探测效果极其有限,这体现在富集淬灭效应受限、信噪比低以及血脑屏障穿透性差等方面。在此,我们展示了一种近红外(NIR)聚集诱导发光(AIE)活性探针的理性设计策略:通过引入亲脂性π共轭噻吩桥来延伸至近红外波长并增强血脑屏障穿透性,同时调节磺酸基团的取代位置以确保特定的亲水性,从而在结合Aβ沉积前保持荧光关闭状态。探针QM-FN-SO3成功解决了亲脂性要求(实现更长发射波长)与从水相到蛋白质纤维形成过程中的聚集行为之间的AIE难题,从而在Aβ斑块的体内高保真检测中取得突破——具有卓越的结合亲和力,并成为商用探针ThT或ThS的有效替代方案。
关键词: 荧光探针、体内成像、聚集诱导发光、β-淀粉样蛋白斑块、近红外
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种新型溶酶体靶向荧光探针,具有大斯托克斯位移,用于检测活细胞中的内源性多硫化氢
摘要: 多硫化氢(H2Sn,n>1)与硫化氢(H2S)相关的多种重要生物功能和活性存在关联??⒛芸焖?、选择性和灵敏检测H2Sn的探针仍是一项重大挑战。溶酶体在活细胞的各种生理过程中发挥关键作用,这使得检测内源性可靶向溶酶体的H2Sn备受关注。据我们所知,目前尚未有针对H2Sn的可靶向溶酶体探针被报道。本工作基于咪唑并[1,5-α]吡啶骨架,设计合成了一种新型可靶向溶酶体的探针NIPY-NF,其具有大斯托克斯位移(215 nm)、低检测限(84 nM)、快速响应时间(6分钟)和低细胞毒性等特点。此外,NIPY-NF成功应用于细胞成像以检测内源性可靶向溶酶体的H2Sn。
关键词: 多硫化氢、荧光探针、溶酶体、细胞成像、咪唑并[1,5-α]吡啶
更新于2025-09-23 15:23:52