溶酶体荧光探针研究新进展

溶酶体在细胞各种生命活动,如物质代谢、细胞膜循环、细胞凋亡中发挥着重要作用.将溶酶体可视化,并对其活性物种、特定微环境及关键生理过程进行检测,不仅有助于理解溶酶体参与生命活动的分子机制,而且对疾病的治疗具有重要的指导意义.近年来,许多靶向溶酶体的荧光探针被相继报道,其检测对象包括还原性物种、活性氧、活性氮、氢离子、金属离子、阴离子以及生物酶等,还包括对温度、粘度、极性、p H等微环境的检测.溶酶体的荧光探针的定位机制分为三类:利用溶酶体的酸性生理环境、利用溶酶体的物质代谢功能以及利用溶酶体特殊的膜蛋白或水解酶.对近年来出现的主要溶酶体荧光探针进行了总结与评述,展望了溶酶体荧光探针应用于探究重要细胞生理过程的分子机制,以及相关疾病诊断方面的发展趋势.     

有机线粒体及线粒体巯基荧光探针研究进展

线粒体是一种重要的细胞器,对细胞的存亡起着至关重要的作用,与细胞凋亡和分化、机体衰老、老年痴呆、癌症等密切相关。同时线粒体内许多活性小分子对生命过程也起着至关重要的影响,其中线粒体内巯基分子,如半胱氨酸、高半胱氨酸和还原谷胱甘肽等,在细胞生理和病理过程中发挥着重要作用。因此,可视化监测线粒体自身及内部巯基分子对于生命现象的研究以及疾病的诊断与治疗具有重要的科学意义。荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、检测成本低以及对生物体损伤小等优点而得到了广泛的研究和应用。双光子荧光探针技术具有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,为生命科学的研究提供了重要工具。介绍了有机单光子和双光子线粒体以及线粒体巯基荧光探针的研究现状,同时展望了它们今后的研究方向。     

蛋白质分子荧光探针研究及其应用新进展

人体中多达10万种以上的蛋白质结构,功能千差万别,形成了生命的多样性和复杂性。在分子水平上分析和识别蛋白质对生命科学研究具有重要的理论和实践意义。本文综述了各种蛋白质分子荧光探针在蛋白质分析方面的应用,并展望了此类荧光探针的发展趋势和应用前景。引用文献60篇。     

线粒体靶向过氧化氢荧光探针的研究进展

控制线粒体过氧化氢的含量可以为细胞存活、生长、分化和维持发挥有益的作用.然而,线粒体过氧化氢的异常产生可能会破坏生物大分子以及细胞的结构,导致老化、突变甚至癌症的发生.因此,迫切需要能够在活细胞中特别是在线粒体中对过氧化氢的水平变化进行有效监测的手段.为此,开发、设计了多种监测线粒体中过氧化氢水平变化的荧光探针.以靶向...     

基于三苯基磷的线粒体靶向荧光探针研究进展

简述了线粒体内各种相关活性物质及实时变化是探索生命体奥秘的重要组成部分,而化学荧光探针则是研究该领域的重要工具之一。近年来,具有定位和检测双功能的线粒体荧光探针被相继报道,其中,基于三苯基磷的线粒体靶向荧光探针因具有良好检测性能而成为当前研究的热点。综述了近十年以三苯基磷为定位基团的线粒体靶向体荧光探针在检测活性氧和还原性物质等方面的研究进展,并归纳了文献报道中各探针的特点,以期为进一步探索构建新的线粒体靶向荧光探针提供借鉴与参考。     

有机双光子线粒体内活性氧荧光探针研究进展

作为真核细胞中最重要的细胞器,线粒体不仅在细胞能量代谢中发挥着重要作用,而且是细胞中活性氧(ROS)的主要来源。细胞内ROS在人体生理和病理过程中发挥着重要作用。大量研究表明,ROS与机体衰老、老年痴呆症、心血管疾病、癌症、神经退行性疾病等密切相关。因此,细胞内ROS的研究引起了人们越来越广泛的关注。荧光成像检测由于具有灵敏度高、操作简单、较高的时间和空间分辨率以及对生物体损伤小等优点而成为检测生物活性分子一种强有力的工具。介绍了有机双光子吸收过程,分析了有机双光子线粒体内ROS荧光探针的研究现状,同时对其今后的发展趋势进行了展望。     

有机双光子线粒体内活性小分子荧光探针研究进展

线粒体在细胞的能量代谢中发挥着关键作用,其内部环境的微小变化会影响细胞的正常生命活动。同时线粒体内许多活性小分子在细胞的许多生理过程中也起着关键作用。因此,可视化监测线粒体自身及内部微环境的变化对于生命现象的研究和疾病的诊断与治疗具有非常重要的意义。荧光分析法因具有操作简便、灵敏度高、选择性好、实时检测以及损伤小等优点而得到了广泛的研究和应用。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,在生命科学领域具有广阔的应用前景。该文介绍了有机双光子吸收基本原理以及有机双光子线粒体内活性小分子荧光探针的研究现状,同时对有机线粒体内活性小分子荧光探针今后的发展趋势进行了展望。     

可固定性荧光探针:线粒体成像的可靠工具

线粒体是一种具有双层膜结构的细胞器,参与细胞新陈代谢过程的能量循环以及离子平衡过程,在细胞生理过程中具有极其重要的意义。一些小分子荧光染料/探针结构中带有正电荷,因受到线粒体内膜负电势的牵引而标记在线粒体上,为研究线粒体的形态或功能提供了重要的可视化成像工具。然而,大多数线粒体染料/探针对线粒体的靶向标记稳定性仍不够理想,因为线粒体电势处于不断的动态变化中,当电势降低时,对染料的亲和力相应降低。尤其在病理条件下(比如细胞凋亡)细胞代谢受到阻滞时,线粒体膜电势显著降低,阳离子染料将扩散离开线粒体,造成非特异性荧光。最近,Kim团队和本人课题组提出可固定线粒体探针的新概念,用活性基团将荧光分子探针通过共价键固定在线粒体中,开发了稳定靶向线粒体中的定量探测微环境p H值、粘度、膜电势荧光探针。我们认为,对于追踪和探测具有高度动态变化特性的线粒体而言,开发可固定的线粒体荧光分子探针是必然趋势,因此本文进行评述和展望。     

用于检测生物体系中线粒体活性氧的荧光探针

In addition to being the energy powerhouse of the cell, mitochondria are an important source of reactive oxygen species (ROS) during the process of molecular oxygen metabolism. Mitochondrial ROS are closely associated with normal physiological functions as well as human diseases, and participate in cell signaling, nucleic acid and protein damage, and oxidative stress induction. However, the complicated interplay between mitochondrial ROS and the cellular pathological state has not been fully elucidated. It is expected that research on the mitochondrial ROS undertaking in the molecular pathogenesis of human diseases would benefit from development of efficient tools for the detection of these ROS. In recent years, an increasing number of fluorescent probes for mitochondrial ROS with high sensitivity and selectivity have been developed. Here, we present a review of the recent advances in small molecular fluorescent probes for selective detection of ROS inside the mitochondria. In this review, the design, synthesis, characteristics, and applications of the published fluorescent probes for mitochondrial ROS are discussed in detail.     

稀土配合物荧光探针在活细胞成像研究中的新进展

稀土配合物荧光探针在生物学研究中,尤其在活细胞成像方面的应用渐已引起人们的关注.本文就稀土配合物的发光特点及其作为荧光探针在活细胞成像研究领域的进展进行了评述.引用文献70篇.     

罗丹明基“OFF-ON”型荧光探针研究的一些新进展

综述了近年来罗丹明衍生物在分子探针方面研究的一些新进展, 系统阐述了该类探针分子的构筑及探针分子片段由内酰胺螺环构架(无荧光/OFF型)到开环蒽醌体系(有荧光/ON型)转化过程中, 伴随着荧光的变化在离子和小分子检测方面的应用.     

有机分子荧光探针成像检测线粒体内ROS的研究进展

线粒体是细胞的"能量工厂",它利用氧气进行氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP),为细胞及生命体提供能量.同时,伴随着呼吸链中电子的泄漏,多种活性氧物种(ROS)在线粒体内快速产生.线粒体ROS在维持氧化还原平衡、参与调控细胞的增殖、分化、凋亡等行为方面发挥重要作用.当ROS水平超过机体抗氧化防御能力时,会导致疾病的发生.因此,发展准确检测线粒体ROS的方法,对深入探究ROS的细胞功能调控及相关疾病的发生发展意义重大.由于ROS存在浓度低、寿命短、反应活性高等特点,对其进行精准检测是化学、生物学及医学领域的一大挑战.荧光成像技术具有时空分辨率高、生物相容性好、灵敏度高等显著优势,成为实时检测细胞及活体内ROS的有力工具.近年来,相继发展了诸多荧光探针,实现了线粒体ROS的成像分析.本文着重总结与评述了近年来发展靶向线粒体、荧光可视化多种ROS有机分子探针工作的研究进展,并在构建新型线粒体荧光探针、进一步利用荧光成像方法深入剖析线粒体ROS的细胞学功能等方面进行了探讨与展望.     

线粒体靶向的近红外HClO/ClO-荧光探针的研究进展

HClO/ClO-作为细胞质中一种重要的活性氧(ROS),源自线粒体,参与各种生理和病理过程,因此快速有效检测HClO/ClO-具有重要的生物学及生理学意义.荧光分析法因其灵敏度高、响应时间快、选择性高、成本低和操作简便等优点而备受关注.更重要的是,使用荧光探针可以在体外和体内可视化检测.近年来,为了研究HClO/Cl...     

双光子荧光探针

荧光探针作为研究生物系统必不可少的工具,借助双光子显微成像可以直观便捷地对生物活性化合物或生物功能客体成分进行实时动态三维观测与监控。近十年来发展的双光子激发荧光探针,较单光子荧光探针具有显著的优点,如高分辨率、高清晰度、高灵敏度、无光漂白、无光致毒、定靶激发、高横向与纵向分辨率、低的生物组织吸光系数及低的组织自发荧光干扰等。本文综述了近七年来的双光子阳离子探针、双光子阴离子探针、双光子SO_2探针、双光子pH探针、双光子核酸探针、双光子半胱氨酸探针、双光子活性氧探针、双光子磷酸探针、双光子CO探针、双光子Alph-细胞探针、双光子CYP1A酶探针、双光子极性、黏度与温度探针的结构特性及其在生物成像方面的应用。双光子荧光探针已被广泛应用于临床诊断、疾病监测和药物筛选上,这推动了生物化学、医学和生命研究的发展。     

硫化氢荧光探针

简要介绍硫化氢在生命活动中的重要作用。综述了几种新型硫化氢荧光探针的设计与合成,预测了该科研领域的前沿发展趋势。     

双光子荧光探针

双光子吸收是指在强光激发下,介质分子同时吸收两个光子,从基态跃迁到两倍光子能量的激发态的过程。荧光显微成像是研究活体生物的重要工具,而最通常的细胞成像方法则是使用单光子激发荧光团的单光子显微成像。近红外光源激发的双光子荧光探针克服了单光子荧光探针的光漂白与光致毒而更适于生物检测与成像,为生命科学研究提供了更为锐利的工具。双光子荧光探针的作用机理包括分子内电荷迁移(ICT)、荧光共振能量迁移(FRET)、光诱导电子迁移(PET)与基团转换(GC) 4种方式。该文综述了双光子阳离子探针(Mg²⁺, Ca²⁺, Pb²⁺, Hg²⁺, Ag⁺, Fe³⁺, Zn²⁺, Na⁺, Cr³⁺)、双光子阴离子探针(F^-)、pH探针、双光子葡萄糖示踪器、双光子脂筏探针、双光子巯基探针、双光子半胱氨酸探针和双光子生物标记探针,以及双光子荧光探针在生物成像方面的应用,展望了双光子荧光探针的发展趋势与应用前景。     

基于氧杂蒽结构可控官能化的荧光探针研究新进展

荧光分子探针技术在表达分子间识别行为及复杂生命和环境体系的内状态信息方面具有非常优异的性能,氧杂蒽及其衍生物螺连隐色体结构变化伴随的分子荧光变换模型,广泛且深入的应用于构建新型功能光敏探针分子.近年来此类探针的合成设计及功能化调控研究异常活跃,新的突破不断涌现.综述了新近基于氧杂蒽及其衍生物的荧光探针在金属阳离子、pH、阴离子识别检测方面的研究进展,并简要阐释了该类探针分子的构筑,识别检测机理以及探针在生物成像和环境监测等方面的应用.     

氟离子荧光探针设计、合成与应用的新进展

近年来,生物体内外微量氟离子的识别与检测,受到了越来越多的关注.其中,由于荧光检测技术具有灵敏性高、选择性好、操作方便等优点,不断有各种新颖的氟离子荧光探针被设计与合成.根据荧光探针的结构特点和识别机制,将氟离子荧光探针分为去质子化型和反应型两大类,从绿色化学的观点出发,重点综述了近三年来国内外氟离子荧光探针在分子设计、合成与应用的新进展,并展望了氟离子荧光探针的发展方向.     

新型银离子纳米荧光探针研究

以巯基乙酸为稳定剂,采用一步法在水溶液中直接合成了水溶性CdTe量子点.以该量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法对Ag 离子检测进行了研究.Ag 离子对水溶性CdTe量子点的荧光猝灭模型符合Stern-Volmer方程,其检出限为3×10-8 mol/L.水溶性CdTe量子点对Ag 离子具有高度选择性,可以作为一种新型的Ag 离子选择性荧光探针.     

双光子荧光探针研究及其应用

双光子荧光显微成像兼具诸如近红外激发、暗场成像、避免荧光漂白和光致毒、定靶激发、高横向分辨率与纵向分辨率、降低生物组织吸光系数及降低组织自发荧光干扰等特点而显著地优于单光子荧光显微成像,为生命科学研究提供了更为锐利的工具。而用于像离子的含量及其对生理的影响、离子参与的生理活动机制、离子与分子的作用、特定分子的分布及其相互作用等方面研究的双光子荧光探针,是实现成像的关键。双光子荧光探针的研究旨在促进双光子荧光显微镜应用的发展,促进生命科学、医学科学的快速发展,同时也带动双光子荧光探针所隶属的化学这一学科的发展。因此对双光子荧光探针的研究具有重要的理论和实践意义。该文综述了双光子荧光显微成像的优点、双光子荧光探针设计的原理及双光子荧光探针在离子分析方面的应用,并展望了这类荧光探针的发展趋势与应用前景。