新型的花青染料改善细胞pH值的测定

近红外的花青染料常用于研究细胞内部的机理，不过它们还远不够完美，在水中的效果就不好。近日，密歇根理工大学的研究人员开发出一种在水中表现出色的花青染料，并在《Chemical Communications》上发表了这一成果。

　　

生物通报道 近红外的花青染料常用于研究细胞内部的机理，不过它们还远不够完美，在水中的效果就不好。近日，密歇根理工大学的研究人员开发出一种在水中也表现出色的花青染料，并在《Chemical Communications》上发表了这一成果。

这项研究的通讯作者之一、密歇根理工大学的化学系教授Haiying Liu表示：“当你把（传统的花青）染料放在水里，它们就停止工作。这些分子聚集在一起，明显降低了亮度。”于是，研究人员试图把这个缺点变成优点。

研究小组将四苯乙烯（TPE）连接到测定pH值的传统花青染料上。新型染料可以实现传统染料所不具备的功能：当它们在水中聚集时，在酸性条件下会发出明亮的荧光，在碱性条件下荧光则会减退。在近红外和可见光下，新染料也能发出荧光。

“近红外对生物医学研究很有用，因为它能穿透深层组织，”Liu教授解释说。另外，这种双重荧光的性质也让科学家觉得物超所值。“我们可以在两种不同的颜色下确定pH值的变化，这让我们能够再次检查成像结果。”

之后，研究人员利用在不同pH值的水性溶液中生长的活细胞，检验了这种花青染料。他们发现，在酸性溶液中孵育的细胞发出荧光，而在碱性条件下荧光渐渐减退。

他们还想了解染料是否能追踪氧化应激下pH值的波动。在这些条件下，细胞的pH值会逐渐下降。他们检验了两种培养物。第一种是与氧化剂H2O2一起孵育，第二种是与N-乙基马来酰亚胺（NEM）一起孵育，它关闭了保护性的抗氧化剂。在这两种情况下，细胞都逐渐发出明亮的荧光，表明pH值已降低到酸性范围。

Liu教授表示，新型的荧光染料在实验室中很容易制备。对于那些需要测定水溶液中细胞pH值的研究人员来说，它无疑将助上一臂之力。（生物通 薄荷）

原文检索

A cyanine-based fluorescent cassette with aggregation-induced emission for sensitive detection of pH changes in live cells

Chem. Commun., 2018,54, 1133-1136