次氯酸根作为一种强氧化剂,在众多生物和化学环境中起着至关重要的作用。它不仅对免疫系统中的白细胞生成至关重要,还参与防御机制,包括体内的抗菌和抗病毒作用[[1], [2], [3]]。此外,次氯酸根在各种工业过程、废水处理和环境监测中也具有重要作用[[4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]]。然而,次氯酸根的过量或不足都可能导致健康问题[[13]]。研究表明,高水平的次氯酸根会引起细胞氧化应激和组织损伤[[14,15]],并与心血管疾病、神经退行性疾病和癌症等疾病的发病密切相关[[16], [17], [18], [19], [20], [21], [22]]。因此,准确、灵敏地检测次氯酸根离子浓度,特别是在复杂的生物系统中的动态变化,已成为现代生物医学研究和环境监测的关键焦点。
传统的次氯酸根离子检测方法,如化学分析、电化学方法和色谱技术,具有较高的准确性和可靠性。然而,这些方法通常繁琐、耗时且成本较高,因为需要专门的设备。此外,它们无法实时监测次氯酸根浓度的变化。其中一些方法还需要大量的样品处理,并可能受到复杂生物样品中干扰物质的影响,从而影响结果的准确性[[23], [24], [25], [26]]。荧光探针因其高灵敏度和快速响应特性而受到广泛关注,能够实现实时监测。目前,已经开发出多种多功能荧光探针用于检测次氯酸根[[27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34]]。然而,如图1所示,尽管这些探针在检测灵敏度和选择性方面有所改进,但仍存在许多问题,如反应速率慢、荧光信号不稳定以及背景干扰严重[[35], [36], [37], [38], [39], [40], [41], [42]]。因此,开发性能更优的新型荧光探针以检测次氯酸根离子仍是当前研究的核心课题。
本研究旨在设计并合成一种新型荧光探针Bq-CN,用于检测次氯酸根离子。该探针基于苯醌骨架,通过引入特定的反应基团,在次氯酸根存在下可产生显著的荧光变化。Bq-CN探针能够有效追踪活细胞和斑马鱼中的外源性和内源性ClO?。预期这项研究将为快速、灵敏地检测次氯酸根提供新的工具,并为相关领域的研究提供有力支持。