近年来，随着生命科学的不断发展，人们对细胞内活性小分子在病理、生理等方面的功能研究越来越深入。荧光成像作为一种直观、原位的可视化观测技术在小分子检测方面得到了广泛的应用。其中，以有机荧光团为基础的分子荧光探针具有灵敏度高、操作简便、重现性好、膜透性好等众多优点，可方便用于生物体系中目标分子的原位实时无损伤检测，并用于监控活细胞与活体中生物分子及其生物过程，具有较好的应用前景。

　　过氧化亚硝酰阴离子(ONOO-)是一种在生物体内具有重要生理作用的氧化能力很强的活性氧。然而，当生物体内ONOO-浓度异常时，容易产生许多临床疾病，如炎症、阿耳茨海默氏病、自身免疫疾病和癌症等。因此，高灵敏和高选择性分子荧光探针的开发对于动态检测细胞内活性氧ONOO-含量的变化具有重要的意义。但发展高选择性的ONOO-检测方法一直是困扰各研究者的难点问题。近日，湖南大学的袁林教授(点击查看介绍)团队通过染料筛选与设计策略相结合的方法，开发了一种高选择性的小分子ONOO-荧光探针。基于筛选与设计相结合的策略为发展其它分析物高选择性分子荧光探针提供了新的设计思路和方法。

　　图1. 探针设计示意图

　　在本研究中，该团队对常见的染料进行筛选，成功获得了选择性被ONOO-降解的荧光染料，在此基础上，引入对ONOO-稳定的染料作为能量供体，开发了一类基于荧光共振能量转移机理的高选择性ONOO-比率荧光探针，避免了来自生物体内其他活性物质的干扰。

　　图2. 染料1-19对各种活性物质的响应

　　由于该探针选择性好、灵敏度高、生物相容性好以及线粒体靶向等特点，该团队利用此探针不仅实现了细胞、组织水平上ONOO-含量变化的检测，也成功实现炎症疾病模型下ONOO-含量微量变化的检测，使得探针可以作为一种有用的工具来研究生物体中ONOO-的化学生物学。

　　图3. 炎症组织中ONOO-的比率检测

　　这一成果最近发表在化学领域顶级刊物J. Am. Chem. Soc.，第一作者是博士生程丹，通讯作者是袁林教授。该工作的完成也得到国家自然科学基金委等的大力支持。

　　该文章作者为：Dan Cheng, Yue Pan, Lu Wang, Zebing Zeng, Lin Yuan, Xiaobing Zhang, and Young-Tae Chang

　　Selective Visualization of the Endogenous Peroxynitrite in an Inflamed Mouse Model by a Mitochondria-Targetable Two-Photon Ratiometric Fluorescent Probe

　　J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 285–292, DOI: 10.1021/jacs.6b10508

　　导师介绍

　　袁林

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