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南开大学团队研获新型生物荧光探针设计策略

可根据荧光发射波长和待检测物“个性定制”

 

  南开新闻网讯(记者 吴军辉 通讯员 崔长智)记者日前获悉,南开大学药物化学生物学国家重点实验室李昌华课题组开发了一种全新的用于制备高灵敏生物荧光探针的通用策略,该策略不仅可用于定制探针的荧光发射波长,亦可定制待检测物。介绍该成果的论文在线发表于国际知名学术刊物《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society,JACS)上。

  近年来,荧光成像技术已经成为无创监测生物分析物和生化过程的强大工具,具有高时空分辨率。尽管已有很多种荧光成像所必需的荧光探针被合成出来,但研究人员仍然在寻求更高特异性、更高灵敏性和多功能性的荧光探针。

  作为研究范例,南开大学李昌华教授团队设计并成功合成了一类基于meso位被酯基取代的BODIPY荧光探针,在目标分析物存在时,meso位的酯基可特异性转化为羧基。研究者确定了在刺激物(过氧化氢、硫化氢、蛋白酶)作用下,BODIPY的meso位酯基转化为羧基导致BODIPY的meso位取代基的吸电子能力显著降低,诱导荧光发射增强,最大增幅可达320倍。

  此外,这种荧光发光机理被成功应用于一系列具有不同发射波长(从绿光到深红光)的BODIPY荧光团中。对活细胞线粒体中的内源性过氧化氢的成像研究,进一步证明了这种荧光发光机理的实用性。鉴于荧光发光机理的通用性和高灵敏性,以及合成策略的便易性,该策略可用于按需制备不同发射波长和针对不同分析物的个性化生物探针,以服务于基础研究和临床需求。

  6月27日,介绍该研究成果的论文在线发表于Journal of the American Chemical Society (DOI: 10.1021/jacs.7b05920)上,并被JACS Spotlights栏目重点推介。论文通讯作者为李昌华研究员,第一作者为博士研究生陈浩亮,南开大学为第一单位。

  据悉,该研究得到了南开大学、国家自然科学基金委和天津市自然科学基金重点项目的资助。

  论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b05920