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。     

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。     

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。     

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。     

基于激发态能量转移机理比率型荧光探针的研究进展

激发态能量转移(Excitation Energy Transfer,EET)作为一类重要的光物理现象,被广泛用于比率型荧光探针和分子灯标的设计以及DNA检测等多个领域.影响EET效率的两个重要因素是供受体间的空间距离和光谱交盖,通过调节供受体间的空间距离或光谱重叠程度来调控能量转移过程,实现对目标客体的双波长比率检测.综述了基于不同供受体荧光团的EET体系、供受体间的连接方式对能量转移效率的影响,以及通过调控供受体间光谱重叠程度或空间距离,获得识别不同客体的比率型荧光探针,并对EET机理的比率型荧光探针的设计以及未来在生物成像和医学检测等领域的应用进行了展望.     

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.     

小分子生物硫醇荧光探针研究进展

半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和还原型谷胱甘肽(GSH)等小分子生物硫醇在人的生理活动中起着重要作用.近年来,生物和环境样品中小分子生物硫醇的检测引起科学家们极大的兴趣,生物硫醇荧光探针和比色传感器得到快速发展.根据探针与生物硫醇的反应机理,包括利用小分子生物硫醇中巯基与探针反应、巯基和氨基协同与探针反应,综述两年来生物硫醇小分子荧光探针的设计、合成与应用进展.     

生物小分子巯基化合物荧光探针研究进展

细胞内的小分子巯基化合物在诸多生理过程中扮演重要角色.分子荧光探针具有灵敏度高、选择性好、生物相容性好、实时原位监测等优点.因此,构建可以选择性检测巯基化合物的荧光探针具有重要的生物学和医学意义.根据荧光探针与巯基化合物的反应类型总结了近几年来小分子巯基化合物荧光探针的设计策略和研究进展.     

基于有机小分子的汞离子荧光探针研究进展

汞具有很强的生物毒性,会对人类的健康和环境造成极大危害.荧光探针具有高灵敏度、高选择性、可实时监测等优点,近年来在汞离子检测中广泛应用.由于小分子具有结构多样性、重复性好、易修饰、感应机制清晰等优点,目前许多检测汞离子的有机小分子荧光探针也已经被开发出来.根据探针与汞离子反应机制的不同,将其分为基于配位型反应和基于断键型反应两类,重点综述了近五年来用于检测汞离子的有机小分子荧光探针的研究进展.展望未来,利用特征性反应开发“Turn On”型的反应性探针,将是检测汞离子的有机小分子荧光探针研究中的重点方向.     

罗丹明类阳离子荧光探针研究进展*

罗丹明类荧光染料由于具有摩尔消光系数高、光稳定性好、荧光量子产率高、较长的激发波长和发射波长等优异的光物理和光化学性能,现已成为制备荧光探针的一种理想材料之一。本文综述了近5年来基于螺酰胺环“关-开”机理和荧光共振能量转移（FRET）机理的罗丹明类Cu²⁺、Hg²⁺、Fe³⁺、Cr³⁺等荧光探针的设计合成、性能及其在阳离子分析方面的研究。介绍了具有良好细胞膜渗透性以及对细胞无毒副作用的罗丹明类阳离子荧光探针在活体或活细胞中应用研究的最新进展。并展望了这类荧光探针的发展趋势与应用前景。     

基于生物素的荧光有机小分子及其应用

生物素是一种水溶性维生素,在人体中作为一种重要的羧酸酶辅酶起作用,近年来受到化学家和生物学家的广泛青睐。此外,其在各种生理和病理过程中表现出低毒性,可以被设计成具有靶向选择性的药物载体,能将抗癌药物有效地传递给肿瘤细胞。如今含生物素的小分子已发展成一类具有显著应用价值的生物功能分子。该类化合物具有合成简便、易功能化和特异性强等优点。本文综述了生物素及其衍生物在生物传感、药物释放和其他领域的研究进展,并对其发展趋势做出了展望。     

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。     

Fluorescent Organic Small Molecule Probes for Bioimaging and Detection Applications

The activity levels of key substances (metal ions, reactive oxygen species, reactive nitrogen, biological small molecules, etc.) in organisms are closely related to intracellular redox reactions, disease occurrence and treatment, as well as drug absorption and distribution. Fluorescence imaging technology provides a visual tool for medicine, showing great potential in the fields of molecular biology, cellular immunology and oncology. In recent years, organic fluorescent probes have attracted much attention in the bioanalytical field. Among various organic fluorescent probes, fluorescent organic small molecule probes (FOSMPs) have become a research hotspot due to their excellent physicochemical properties, such as good photostability, high spatial and temporal resolution, as well as excellent biocompatibility. FOSMPs have proved to be suitable for in vivo bioimaging and detection. On the basis of the introduction of several primary fluorescence mechanisms, the latest progress of FOSMPs in the applications of bioimaging and detection is comprehensively reviewed. Following this, the preparation and application of fluorescent organic nanoparticles (FONPs) that are designed with FOSMPs as fluorophores are overviewed. Additionally, the prospects of FOSMPs in bioimaging and detection are discussed.     

巯基化合物近红外小分子荧光试剂的研究进展

巯基化合物(RSH)广泛存在于生物体内,在生命活动中起着关键作用。因此,检测其含量变化及动态分布十分必要。近红外(NIR,600nm)荧光由于背景干扰少、组织穿透力强、对生物损伤小等特点日益成为人们关注的焦点,而有机小分子荧光试剂在近红外荧光分析中的应用较多。本文引用文献94篇,按有机小分子的荧光团分类,对2010年以来用于巯基化合物分析的有机小分子荧光试剂进行了综述,并展望了其发展趋势和应用前景。     

整合荧光成像和化疗的有机小分子诊疗探针的研究进展

将诊断与治疗功能结合为一体是当前应对癌症的一种新兴策略. 诊疗一体化作为一种潜在的新型医学诊治方式, 在快速获得体内信息、 改善生物分布、 减少剂量和降低毒副作用等方面具有潜在的应用前景. 荧光成像被广泛应用于医学诊断, 近年来近红外荧光成像技术得到飞速发展, 在活体成像方面具有较好的穿透深度和成像分辨率. 本文综合评述了部分整合荧光成像和化疗的有机单分子诊疗试剂的相关研究, 并对诊疗一体化探针的未来研究进行了展望.     

一氧化碳有机荧光探针和光控释放剂研究进展

一氧化碳(CO)是人体内重要的气体信号分子,在多种重要的生理病理代谢活动中起着关键性的调控作用,被认为是具有广泛医学应用前景的药物活性分子.CO生理学效应与其浓度、空间分布密切相关.因此,生物体内特异检测CO以及可控性供给CO对于充分理解并有效利用其生理病理功能具有十分重要的意义.荧光检测和光控释放因其无侵入性、时空可...     

基于罗丹明的重金属和过渡金属阳离子荧光分子探针研究进展

介绍了近五年来以罗丹明为母体的重金属和过渡金属阳离子荧光分子探针领域的研究进展.文中按照荧光团和识别基团之间连接臂的不同对国内外各研究组的工作进展进行归类总结,并对探针设计的思路、探针的性质和应用给出了简要介绍.