通过结构性重编程Oxazine 1与Julolidine用于可激活探头设计的通用低背景光体平台
Dianfeng Dai1, Zhimin Zhang2, Mo Ma1,3
1College of Chemistry, Jilin Province Research Center for Engineering and Technology of Spectral Analytical Instruments, Jilin University, Qianjin Street 2699, Changchun 130012, China.
Analytical chemistry
|September 20, 2025
概括
研究人员开发了新的光探测器JDO和JDO-ONOO,以克服现有探测器的局限性. 这些探头在生物成像和炎症模型中为检测过氧酸盐 (ONOO-) 提供了提高的灵敏度和低背景.
科学领域:
- 化学生物学 化学生物学
- 分子成像学分子成像学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 高背景光限制了生物检测和成像中的灵敏度.
- 像Oxazine 1这样的现有的近红外光体具有局限性,包括不足的红移发射,低量子产量和细胞吸收不足.
- 开发低背景光探测器对于推进敏感生物成像至关重要.
研究的目的:
- 为低背景光探针设计和合成具有增强性能的新型氧化衍生物 (JSO和JDO).
- 开发基于新型光平台的过氧化物 (ONOO-) 响应探针 (JDO-ONOO).
- 为了证明开发的探测器对生物系统中ONOO-的敏感检测和成像的实用性.
主要方法:
- 通过添加朱洛利丁分子来合成新型氧化衍生物 (JSO,JDO),以增强电子捐赠能力和抑制非辐射衰变.
- 描述了新衍生物的光物理性质,细胞吸收,pH稳定性和光稳定性.
- 通过战略性地破坏光体的结合结构,开发了一种对过氧酸 (ONOO-) 反应的探针 (JDO-ONOO).
- 评估了探测器的灵敏度,响应时间,选择性和在活细胞和炎症模型中对ONOO-的光成像中的性能.
主要成果:
- 新的衍生品,特别是JDO,呈现出红移发射 (703nm),光量子产量增加2倍,与Oxazine 1相比,膜透性得到改善.
- JDO-ONOO表现出超低背景光和对ONOO-的"启动"反应,其强度增加了130倍.
- 该JDO-ONOO探针显示高灵敏度 (LOD = 3.7 nM),快速反应,优秀的选择性,并成功地应用于细胞和体内成像与炎症相关的ONOO-.
结论:
- 用朱洛利丁部分对氧化酸的结构修改是开发下一代低背景光探针的可行策略.
- 在生物环境中,JDO-ONOO探针为检测过氧酸盐 (ONOO-) 提供了灵敏,选择性和高效的工具.
- 这项工作提供了一个通用平台,用于创建各种生物成像应用的先进光探针,特别是在炎症研究中.
