新型高选择性比例型一氧化氮荧光探针的设计开发

一氧化氮是重要的内源性生物小分子。它在心血管系统、神经系统、免疫系统中发挥着至关重要的作用。一氧化氮水平的异常会直接导致各种各样的病理状态，因此它的具体检测对于相关的生物医学研究的开展与疾病的诊断治疗有重要价值。现有探针在选择性、灵敏性方面有局限性，且功能单一化，无法满足实际应用的要求。因此，有必要有针对性的开发新型高选择性一氧化氮荧光探针。在探针结构设计上，本课题组突破了传统的染料-连接臂-探针(Dye-linker-receptor)或者指示剂置换(Indicator displacement assay)等理念，应用了新颖的共轭增加思路，即探针与一氧化氮作用后发生一个级联原位生成一个共轭增加的荧光团。在此基础上，我们拟面向具体的细胞与组织应用，实现所开发一氧化氮探针的近红外比例性响应。同时为了提高检测的灵敏性与使探针功能多样化，我们将分别引入细胞驻留、亚细胞结构定位等概念。

通过本项目的执行，我们很好的实现了立项之初开发高性能一氧化氮探针的目的。尽管课题由于和美国教授Eric. V. Anslyn合作所需，暂时未能发表，但是我们开发的一系列超过14个探针已经从检测选择性、动力学、最低检测限、水溶性等方面全面超越现有基于铜离子配合物和邻苯二胺的两类一氧化氮探针。预期，此系列探针将于1－2年内得到商业化推广。随着实验室学生的增加，我们积极拓展了研究内容，针对一氧化氮的下游代谢产物－包括过氧亚硝酸根和亚硝酸根、神经毒剂类似物、甲基汞等开发了高性能小分子探针。所有这些探针都是基于我们提出的“共价组装”的思路设计开发的。这类探针的一个核心特点是待测底物诱导一个级联反应原位生成染料的共轭链。此类探针不带入任何背景荧光，检测灵敏度极高。我们在《J. Am. Chem. Soc.》发表两篇论文，在《Anal. Chem.》发表两篇论文，在《Anal. Methods》和《Chin. Chem. Lett.》各发表一篇论文。基于这些工作，申请专利用6项，其中一项已经获得授权。

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