科研工作
当前栏目谷胱甘肽(GSH)作为生物硫家族中至关重要的一员,与同型半胱氨酸、半胱氨酸等共同构成了生物硫体系,在人体的各类细胞、组织和器官中广泛分布。GSH在维持正常生命活动中的氧化还原平衡方面也起着重要作用。细胞内 GSH 的异常高表达与多种疾病的发生密切相关,如癌症、阿尔茨海默病和心血管疾病等,使得 GSH 成为极具潜力的肿瘤生物标志物。
荧光成像技术凭借其独特的优势成为生物成像和生物传感领域备受青睐的成像模式。目前,已开发探针的激发和发射波长大多局限于可见光范围或第一个近红外窗口(NIR-I,750-900 nm)。尽管在细胞水平的研究中,这些探针能够有效地检测 GSH,但该波长范围内的生物分子的自发荧光、强烈的光散射以及有限的光子穿透深度等问题,严重干扰了荧光探针的信号,导致信背比极低,极大地限制了这些探针在活体内对 GSH 的准确检测。因此,考虑到上述分析,迫切需要开发具有高选择性和灵敏度的近红外二区(NIR-II, 900-1700 nm)荧光成像探针,用于体内GSH 的可视化。
鉴于此,生化学院教师白燕玲与北京化工大学宋继彬教授合作构建了一种近红外二区的荧光探针用于检测活体中的GSH,相关研究成果以“Anionic heptamethine cyanine as reactive sulfur species-activated probe: Application of NIR-II fluorescence imaging for in vivo visualization of glutathione”为题发表在《SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL》期刊(中国科学院1区,IF=8)
团队构建的激活型近红外二区(NIR-II)探针(T2S2),其结构由阴离子聚甲基氰化物染料构成,并连接了荧光淬灭基团 3,4-二甲氧基苯硫酚。由于 GSH 具有较高的亲核性,T2S2 探针的荧光淬灭基团会被 GSH 取代。这一取代反应促使产生了开启信号的化合物 T2S2-G。T2S2-G 不仅展现出强烈的NIR-II荧光发射特性,还具备优异的灵敏度,能够有效地将 GSH 与结构和性质密切相关的低分子量生物硫醇区分开来。此外,所构建的 T2S2 探针在实际应用中取得了显著成果,成功实现了对肿瘤组织中 GSH 的实时可视化监测。这一突破为深入研究与 GSH 相关的各类疾病提供了有力的工具和坚实的基础。
近年来,必威betway东盟体育积极推动科研创新,不断加强高水平科研团队建设,取得了一系列标志性成果。本项研究的成功发表,不仅展示了学院在能源化学领域的前沿研究实力,也进一步提升了学院的国际学术影响力。
撰稿人:白燕玲
审核人:高 星