黄伟国研究员团队在多功能荧光探针研究中取得新进展

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利用荧光探针监测微环境在细胞成像、疾病诊断、材料缺陷跟踪和高分辨传感中起着至关重要的作用。然而大多数荧光分子只能检测微环境中的一种或几种分析物或物理参数，极大地限制了它们在动态复杂微环境中的应用。开发可检测多种分析物或物理参数的荧光探针不但可用于监测多种微环境，还能提供更加全面的微环境信息，实现实时监测微环境的动态变化。

多功能荧光探针在微环境检测方面的应用

        在国家海外高层次人才计划、国家自然科学基金委、福建省自然科学基金杰青项目、中国福建光电信息科学与技术创新实验室等项目的支持下，中国科学院福建物质结构研究所黄伟国研究员团队设计开发了一类基于菲啶的荧光探针分子:B1,F1,和T1。B1由菲啶和吡咯单元融合，表现出一维线性的分子构型。F1含有三个B1单元，中间以苯环为核进行连接，呈现出二维的刚性平面共轭分子构型。T1含有四个B1单元，中间以1,3,5,7-环辛四烯（COT）为核进行连接，从而形成三维的动态共轭分子构型。基于COT的特性，T1可发生由马鞍形三维分子构型和平面二维分子构型的动态转变。由于三个分子均含有菲啶单元，因而可以和多种分子形成Polar-π相互作用，展现出反刚致变色行为。菲啶单元上的 “N” 杂原子可对微环境中质子和离子进行响应。在极端高压下，三者均展现出荧光发射红移，其中以F1荧光红移程度最为明显（高达163 nm），并实现了有机荧光分子鲜有的全彩“压致变色现”象。在细胞成像方面，F1和T1选择性地对细胞核进行染色，而B1主要对细胞质进行染色。这项工作为具有多重响应的荧光探针提供了全新的设计方法，并在信息安全、细胞内传感、以及早期诊断和 “靶向选择性” 治疗方面具有潜在的应用前景。
       这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition上，中科院福建物质结构研究所冯诗语副研究员、福建师范大学硕士研究生黄伟和刘杰为共同第一作者。
       论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202219337
        文章来源：福建物构所
       黄伟国，福建物构所研究员，课题组长。2006年本科毕业于北京航空航天大学；2011年毕业于中国科学院化学研究所，获理学博士学位。2011年至2017年分别于美国约翰·霍普金斯大学和马萨诸塞州州立大学-阿默斯特分校进行博士后研究；2017年至2018年在美国CiDRA公司工作，任资深科学家一职。2018年入职中国科学院福建物质结构研究所，任结构化学国家重点实验室课题组长、研究员、博士生导师。