基于有机小分子铝离子荧光探针研究进展

铝及其化合物在日常生活中应用广泛,过量的摄入铝,会导致严重的疾病.因而,研究一种可以实时检测铝离子的方法尤为重要.荧光探针具有灵敏度高、选择性好等优点,近年来在金属离子检测中广泛应用.本文在归纳总结Al3检测荧光探针的基础上,对Al3+荧光探针未来的发展方向进行预测.     

硫醇类荧光探针研究进展

硫醇是生物体中许多蛋白质和小分子的重要组成部分,在细胞的抗氧化系统中具有重要的作用,定量检测硫醇在生物化学和临床化学中具有重要的意义.荧光法由于其具有灵敏度高、能够实现对活体甚至单个细胞的实时可视化示踪的优点,成为目前广泛采用检测细胞内硫醇类物质的一种重要手段.本文引用文献51篇,按荧光探针与巯基作用机理的不同分类,就近年来该领域的研究进展做了比较系统的评述,并展望了此类探针的发展趋势和应用前景.     

基于硝基还原机理的一氧化碳荧光探针的开发及细胞成像研究

一氧化碳(CO)作为一种重要的细胞气体信号传递分子,参与生物体内重要的生理和病理功能.选用经典的荧光平台——萘酰亚胺荧光平台,以硝基基团作为识别位点,通过严谨的设计和两步合成的方法,开发了一种新型用来检测一氧化碳的荧光增强型荧光探针NaLy-CO.光谱测试数据表明,该荧光探针对一氧化碳具有较好的选择性和灵敏度.利用荧光...     

脱氧核糖核酸荧光探针的研究进展

综述了不同种类的荧光探针与ＤＮＡ的结合方式及其在ＤＮＡ定量分析等方面的应用,并对荧光探针的研究前景进行了展望。     

pH荧光探针的研究进展

本文评述了近二十年来荧光素类、半萘酚罗丹荧类、金属配合物类、8-羟基芘-1,3,6-三磺酸盐等pH荧光探针的发展。按种类分别讨论了其荧光随pH变化的性质、适用的pH测定范围以及分析应用。引用文献56篇。     

氨肽酶N荧光探针的研究进展

氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)是一种外肽酶,广泛存在于哺乳动物体内,可从蛋白质多肽链的N末端水解中性或碱性氨基酸,在人体中具有多种重要的生理功能。APN可作为癌症诊断的标志物,尿液中APN也可作为肾小球肾炎的早期生物标志物。本文综述了APN荧光探针的研究进展,主要包括亲和力型APN荧光探针和反应型APN荧光探针,并对它们的优缺点进行了比较;最后对APN荧光探针的发展前景进行了展望。     

过氧化氢荧光探针的研究进展

过氧化氢(H2 O2)与生命系统中的许多生理和病理过程有关.但是,过量的H2 O2会导致一系列生理疾病,因此,有效地识别和检测H2 O2非常重要.近年来已经报道了许多用于检测生物体系中H2 O2的荧光探针,与传统的检测方法相比,其具有灵敏度高、无创检测及实时成像等优点.本文根据不同的荧光团,评述了近五年H2 O2荧光探...     

汞离子荧光探针的研究进展

综述了近几年来用于检测汞离子的荧光探针的研究进展,重点介绍了以氟硼二吡咯(BODIPY)、罗丹明、1,8-萘酰亚胺作为荧光团的汞离子荧光探针的结构和设计原理,概述了这些汞离子荧光探针在检测过程中的优点,并展望了这些汞离子荧光探针的研究和发展方向.     

量子点比率荧光探针研究进展

量子点(QDs)是一种纳米发光粒子,具有优异的发光性能,在太阳能利用、荧光检测等方面具有广阔的应用前景。QDs与另一荧光团复合可构建比率荧光探针,实现可视化检测目标物并且提高了检测灵敏度。本文主要对QDs比率荧光探针的种类、构建方法和应用领域的研究进展进行综述,并对其中的不足进行分析,以期为研发具有优异性能的比率荧光探针提供借鉴。     

荧光探针在氰化物分析中的研究进展

氰化物极易与细胞色素氧化酶键合,抑制电子转移、导致组织缺氧,从而显示较强的毒性。荧光化学传感器作为简易、灵敏且可视化的方法广泛应用于氰化物的检测。本文对荧光探针在氰化物检测中的应用进行综述,概述了氰化物的毒性机制和荧光探针对氰化物的响应机理。同时,本文总结了荧光探针在水体、食品和生物组织中对氰化物的检测及生物成像中的应用,并对荧光探针在结构设计中如何提高生物兼容性和靶向性等进行了展望,以期为光化学探针分子的设计及应用提供理论与研究依据。     

A Review for In Vitro and In Vivo Detection and Imaging of Gaseous Signal Molecule Carbon Monoxide by Fluorescent Probes

Carbon monoxide (CO) is a vital endogenous gaseous transmitter molecule involved in the regulation of various physiological and pathological processes in living biosystems. In order to investigate the biological function of CO, many technologies have been developed to monitor the level of endogenous CO in biosystems. Among them, the fluorescence detection technology based on the fluorescent probe has the advantages of high sensitivity, excellent selectivity, simple operation, especially non-invasive damage to biological samples, and the possibility of real-time in situ detection, etc., which is considered to be one of the most effective and applicable detection techniques. Therefore, in the last few years, a lot of work has been carried out on the design, synthesis and in vivo fluorescence imaging studies of CO fluorescent probes. Furthermore, using fluorescent probes to detect the changes in CO concentrations in living cells and tissues as well as in organisms has been one of the hot research topics in recent years. However, it is still a challenge to rationally design CO fluorescent probe with excellent optical performance, structural stability, low background interference, good biocompatibility, and excellent water solubility. Therefore, this review focuses on the research progress of CO fluorescent probes in the detection mechanism and biological applications in recent years. However, this popular and leading topic has rarely been summarized comprehensively to date. Thus, the research progress of CO fluorescent probes in recent years is reviewed in terms of their design concept, detection mechanism, and their biological applications. In addition, the relationship between the structure and performance of the probes was also discussed. More significantly, we hope that more excellent optical properties fluorescent probes for gaseous transmitter molecule CO detection and imaging will overcome the current problems of high biotoxicity and limited water solubility in future.     

Recent Progress on NIR Fluorescent Probes for Enzymes

The majority of diseases’ biomarkers are enzymes, and the regulation of enzymes is fundamental but crucial. Biological system disorders and diseases can result from abnormal enzymatic activity. Given the biological significance of enzymes, researchers have devised a plethora of tools to map the activity of particular enzymes in order to gain insight regarding their function and distribution. Near-infrared (NIR) fluorescence imaging studies on enzymes may help to better understand their roles in living systems due to their natural imaging advantages. We review the NIR fluorescent probe design strategies that have been attempted by researchers to develop NIR fluorescent sensors of enzymes, and these works have provided deep and intuitive insights into the study of enzymes in biological systems. The recent enzyme-activated NIR fluorescent probes and their applications in imaging are summarized, and the prospects and challenges of developing enzyme-activated NIR fluorescent probes are discussed.     

单分子定位超分辨显微成像有机荧光探针的研究进展

在生物医学领域,对纳米尺寸级别的微小生物目标进行精确定位研究具有非常重要的意义,而光学显微成像技术为此提供了强有力的工具。 光学显微成像技术受到光学衍射极限的限制,难以分辨尺寸在衍射极限(<200 nm)以下的生物结构,无法直接获取微小生物结构信息,阻碍了生物医学的进一步发展。 近年来,随着纳米分辨显微成像技术的出现,新型荧光探针的开发、成像系统与设备的不断发展及成像算法不断完善地深入结合,促进了光学衍射极限以下尺寸微观目标的研究。 基于单分子定位的超分辨荧光显微成像(SMLM)包括光激活定位成像(PALM)与随机光学重构超分辨成像(STORM),将有机荧光探针与超分辨光学显微成像技术紧密结合在一起,荧光探针的光物理性质直接决定着超分辨成像结果的好坏。 因此,设计不同性能的荧光探针可以实现超精细结构的不同超分辨成像,为研究其生物学功能提供了有力的工具。 本文着重围绕基于SMLM的原理、有机荧光探针的设计要求、用于SMLM的荧光探针种类及其生物应用等方面进行总结综述,指出了单分子定位成像上存在的不足,并对其发展方向进行了展望,希望为对超分辨成像研究感兴趣或初涉该领域的研究者提供成像理论与探针设计方面的帮助。     

有机小分子荧光探针对甲醛的识别及其应用

甲醛不仅用作工业化学品,也是调节人体生理活动的必要代谢产物。但是,人体从外环境过量的摄入甲醛或者内环境甲醛代谢的不平衡,会造成器官癌变和老年痴呆等重大疾病。有机小分子荧光探针以其高灵敏度、高选择性、可视化和原位检测等特点,使其在生物体内外甲醛检测和生物成像领域具有应用优势,同时也为实际产品中甲醛的痕量检测提供一种新方法。近五年来,甲醛荧光探针得到了快速的发展。本文主要从甲醛荧光探针的反应类型、生物体中甲醛的荧光成像以及在实际样品(商品)检测应用三个方面,介绍有机小分子荧光探针对甲醛的识别和应用。最后总结指出,不同类型的有机小分子荧光探针在不断开发、结构优化和光学性能提升及满足辅助生物医学方向长期性研究的同时,也能拓展应用范围,达到短期内对实际产品中甲醛快速(原位)检测的目的。     

Recent Progress in Identifying Bacteria with Fluorescent Probes

The development of new techniques to rapidly and accurately detect bacteria has drawn continuous attention due to the potential threats posed by bacteria to human health and safety. Recently, a novel strategy based on fluorescent probes has drawn considerable interest for the detection of bacteria due to its high selectivity, fast response, and simple operation. In this review, we summarize the recent progress on fluorescent probes for the specific recognition and discrimination of Gram-negative and Gram-positive bacteria. In particular, we outline current design strategies, such as targeting of the differences in surface components, cell wall components, endogenous enzymes, surface charge, and hydrophobicity of various kinds of bacteria to develop various fluorescent sensors (organic small-molecule fluorescent probes, nanoprobes, and metal ion probes). We also emphasize the application of organic molecules in probe recognition elements. We hope that this review can stimulate this research area in bacterial detection and imaging in the future.     

用于一氧化氮检测的小分子荧光探针研究进展

生物小分子NO以其重要的生理学和病理学作用受到科学家们的广泛关注。高选择性、高灵敏度、低毒性NO分子荧光探针的设计和开发,在环境检测、食品安全及人体内NO检测等领域具有重要意义。本文以小分子荧光探针对NO的识别机制为主线,从唑环的形成、螺内酰胺开环、还原脱氨、二氢吡啶的芳构化、NO与金属络合物的反应、与非金属Se的反应和亚硝胺的形成出发,综述了近年来NO小分子荧光探针的研究进展。对NO探针设计及其识别性能研究方面的工作进行了总结,并讨论了NO荧光探针今后的设计思路和重点研究方向。     

铜离子荧光探针的研究进展

高选择性、超灵敏性铜离子荧光探针的设计和开发,在环境检测、食品安全及人体内微量铜元素探测等领域具有重要意义。本文根据荧光分子探针对铜离子的识别机制和化学结构特点,从罗丹明、香豆素、芘基团、萘酰亚胺、氟硼吡咯及其他荧光基团等发色团出发,综述了近年来铜离子荧光探针的研究进展。参考文献27篇。     

荧光探针在半胱氨酸检测的应用

半胱氨酸(Cys)是三种生物硫醇之一,是20种天然氨基酸中唯一一种含还原性巯基的天然氨基酸,是组成细胞内多肽和蛋白质的基本氨基酸之一。其参与体内细胞的氧化还原调控,调节体内氧化还原平衡,维持机体正常代谢,在生理过程中发挥着至关重要的作用。然而体内的Cys浓度水平异常会引起一系列生理疾病,体内的Cys浓度作为几种疾病的生物标志物具有临床意义。因此有效地识别和检测半胱氨酸受到越来越多的研究者们的青睐。相较传统检测方法,荧光探针因其操作简单、灵敏度高、响应迅速和实时检测等优点,已被广泛用于检测生物硫醇。本文基于常见荧光团的结构性能特征,综述了近三年来检测Cys的荧光探针,重点概述了其传感机制,并对其生物应用进行了简要说明,展望了未来Cys探针的研究方向与应用前景。