通讯作者：雷祖海；张凡
通讯单位：复旦大学
炎症通常不仅在酸性组织中而且在碱性组织中会导致高水平的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的产生。然而，在体内无创监测碱性组织内的活性物质仍然是一个巨大的挑战。基于此，复旦大学张凡教授和雷祖海研究员合作报告了一种双可激活NIR-II荧光探针PN910(900-1700 nm)，它在pH值超过7.4时对H2O2和OONO-显示出高选择性。实时特异性体内监测碱性微环境相关膀胱炎和结肠炎。相关工作以“ROS/RNS and Base Dual Activatable Merocyanine-Based NIR-II Fluorescent Molecular Probefor in vivo Biosensing”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上。
图1. 双激活探针PN910的合理设计策略及其提出的响应机制。
要点1. 研究人员首先开发了一系列名为Chrodol的具有NIR-II荧光的含羟基部花青，并检查了它们的光物理性质。要点2. 用于监测H2O2和ONOO-的ROS/RNS和基础双重可激活策略是通过调节Chrodol-3的分子内电荷转移(ICT)效应来实现活体检测的。当羟基被对硼酸苄基化时，ICT效应被阻断，荧光被淬灭。通过在碱性环境中用H2O2或ONOO-去除保护基团来解开羟基会产生酚类荧光团。NIR-II传感器结构的ICT效应的调制是大多数现有染料不具备的特性。要点3. PN910是第一个用于非侵入性监测碱性组织中H2O2和ONOO-的NIR-II传感器。PN910可用于活体动物膀胱炎和结肠炎的实时、特异性和准确监测。本研究提出了一种独特的方法来开发用于体内生物传感的双可激活探针。
图2. Chrodol的光物理特性和稳定性。
图3. PN910(10 μM，1:1 v/v 5X PBS-乙腈)的光物理和响应特性。
图4. PN910对结肠炎的体内监测。
参考文献：
Xin Zhang, Ying Chen, Haisheng He, Shangfeng Wang, Zuhai Lei, Fan Zhang, ROS/RNS and Base Dual Activatable Merocyanine-Based NIR-II Fluorescent Molecular Probe for in vivo Biosensing, Angew. Chem. Int. Ed.2021, https://doi.org/10.1002/anie.202109728
