研究人员设计出工程化香豆素长余辉发光探针
文章导读
当你还在为荧光成像的高背景噪声和实时激发限制而头疼时，一项研究直接绕开了这些传统痛点。科学家从香豆素分子中发现了具有清晰构效关系的长余辉发光平台：骨架刚性越强，发光效率越高，无需持续激发就能储存光能并缓慢释放信号。更关键的是，他们基于该平台工程化出可被过氧亚硝酸盐特异性激活的探针，在溃疡性结肠炎和帕金森病模型中实现了病灶精准成像与药物疗效的动态监测。这一“分子刚性→发光强度”的规律，能否打破有机余辉分子长期缺乏设计规则的僵局？答案或许藏在那几个看似简单的香豆素衍生物里。
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长余辉发光是无需实时激发、可储存光能并缓慢释放光子的成像技术，成像信背比优异，但具有明确“分子结构—发光强度”关系、可用于高对比度激活型成像的有机长余辉分子仍然稀缺。
近日，中国科学院杭州医学研究所科研团队报道了全新的有机余辉发光分子平台——香豆素衍生物，筛选9种代表性香豆素分子，证实香豆素衍生物在光激发后能够产生明亮的长余辉发光。团队还揭示了其构效关系：分子骨架的刚性是提升发光效率的关键，其中香豆素545具有相对最佳的长余辉性能。
基于香豆素分子，团队设计了过氧亚硝酸盐激活型长余辉探针C545-MP NPs，实现了溃疡性结肠炎和帕金森病小鼠模型中病变区域的精准成像与疗效评估。
研究发现，在溃疡性结肠炎小鼠模型中，C545-MP NPs探针经腹腔注射后5分钟，可在葡聚糖硫酸钠诱导的炎症结肠区域检测到余辉信号，其强度为对照组的2.14倍。而经胆红素或5‑ASA药物治疗后，该余辉信号减弱，证实两种药物均可缓解结肠炎症并降低过氧亚硝酸盐水平。该余辉信号可持续监测45分钟，为动态评估炎症进程提供了成像窗口。
相关研究成果发表在《德国应用化学》上。
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