利用熒光探針監(jiān)測(cè)微環(huán)境在細(xì)胞成像、疾病診斷、材料缺陷跟蹤和高分辨?zhèn)鞲兄衅鹬陵P(guān)重要的作用。然而大多數(shù)熒光分子只能檢測(cè)微環(huán)境中的一種或幾種分析物或物理參數(shù)，極大地限制了它們?cè)趧?dòng)態(tài)復(fù)雜微環(huán)境中的應(yīng)用。開發(fā)可檢測(cè)多種分析物或物理參數(shù)的熒光探針不但可用于監(jiān)測(cè)多種微環(huán)境，還能提供更全面的微環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化。

　　中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員黃偉國團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了基于菲啶的熒光探針分子：B1，F(xiàn)1，和T1。B1由菲啶和吡咯單元融合，表現(xiàn)出一維線性的分子構(gòu)型。F1含有三個(gè)B1單元，中間以苯環(huán)為核進(jìn)行連接，呈現(xiàn)出二維的剛性平面共軛分子構(gòu)型。T1含有四個(gè)B1單元，中間以1，3，5，7-環(huán)辛四烯（COT）為核進(jìn)行連接，從而形成三維的動(dòng)態(tài)共軛分子構(gòu)型?；贑OT的特性，T1可發(fā)生由馬鞍形三維分子構(gòu)型和平面二維分子構(gòu)型的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變。由于三個(gè)分子均含有菲啶單元，因而可和多種分子形成Polar-π相互作用，展現(xiàn)出反剛致變色行為。菲啶單元上的 “N” 雜原子可對(duì)微環(huán)境中質(zhì)子和離子進(jìn)行響應(yīng)。在極端高壓下，三者均展現(xiàn)出熒光發(fā)射紅移，其中以F1熒光紅移程度最為明顯（高達(dá)163nm），并實(shí)現(xiàn)了有機(jī)熒光分子鮮有的全彩“壓致變色現(xiàn)”象。在細(xì)胞成像方面，F(xiàn)1和T1選擇性地對(duì)細(xì)胞核進(jìn)行染色，而B1主要對(duì)細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行染色。該研究為具多重響應(yīng)的熒光探針提供了新的設(shè)計(jì)方法，并在信息安全、細(xì)胞內(nèi)傳感、早期診斷及“靶向選擇性” 治療方面具潛在的應(yīng)用前景。

　　近期，相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）上。研究工作得到國家海外高層次人才計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、福建省自然科學(xué)基金杰出青年項(xiàng)目、中國福建光電信息科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等的支持。

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多功能熒光探針在微環(huán)境檢測(cè)方面的應(yīng)用