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目前肝病诊断面临挑战，单刺激响应荧光探针存在局限。研究人员开发双锁控荧光探针（Hdual）。该探针可被 LAP 和 MAO 级联激活，在肝病弱酸性微环境兼容性好，能有效区分肝病样本，有望提升肝病早期诊断准确性。
在健康领域，肝病一直是困扰全球的难题。像药物性肝损伤（DILI）、肝炎、肝硬化等各类肝病，发病率和死亡率居高不下。准确且早期的诊断对降低死亡率意义重大，能及时阻止疾病进展，改善患者预后。然而，传统的诊断方法，比如组织病理学检查和医学成像，在早期诊断时缺乏足够的灵敏度和效率。
分子诊断技术凭借监测分子层面异常的能力，展现出高灵敏度和特异性，成为极具潜力的疾病诊断新策略。其中，荧光成像更是大放异彩，它以高特异性、无创性和出色的时空分辨率，成为疾病分子诊断的有力工具。通过开发生物标志物激活的荧光探针，能在疾病相关物质存在时发出特定荧光信号。但单生物标志物激活的探针存在诸多缺陷，低信噪比和频繁出现的假阳性结果，让诊断效果大打折扣。这是因为一些疾病相关生物标志物在正常组织中也有少量存在，容易导致误诊。同时，大多数现有探针是针对中性或碱性环境设计优化的，而肝病患者的肝脏常处于弱酸性微环境，适用于这种环境的多生物标志物激活探针少之又少。
为了攻克这些难题，来自国内的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们成功设计并合成了一种特异性双锁控荧光探针（Hdual），用于肝病的精准成像和区分。这项研究成果发表在《Biomaterials》上，引起了广泛关注。
研究人员在开展研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先是探针构建技术，选择近红外荧光染料碱性蓝 3（Basic Blue 3，BB3）构建探针，利用其独特的氧化还原荧光特性；其次通过光谱学研究技术，来验证探针（Hdual）对亮氨酸氨肽酶（LAP）和单胺氧化酶（MAO）的灵敏度和特异性；最后使用体内成像技术和临床样本分析技术，分别在药物性肝损伤小鼠模型和临床血清样本中检测探针性能。
下面来看具体的研究结果：
- 双级联激活荧光探针的开发与构建：研究人员选用 BB3 作为荧光团构建 Hdual探针，它有两个 “锁” 结构，亮氨酸基团作为 LAP 识别位点，丙胺基团作为 MAO 响应位点，通过 4 - 羟基苄醇连接荧光团。这种设计使探针能被 LAP 和 MAO 依次激活，释放出以 676nm 为主的亮红色荧光。
- 探针性能研究：光谱学研究表明，Hdual对 LAP 和 MAO 具有高灵敏度和特异性。在加入 LAP 和 MAO 后，该探针在 pH6.2 - 6.8 范围内呈现线性荧光变化，与肝病的弱酸性微环境高度兼容。
- 体内成像研究：在药物性肝损伤的体内成像实验中，Hdual展现出卓越性能，其目标与噪声比（T/N）达到 2.40，远高于 “单锁” 探针（T/N < 0.79），这意味着它能更清晰地显示病变组织，减少背景干扰。
- 临床样本分析：研究人员对患者血液样本进行分析，发现 Hdual可通过荧光成像和明显的比色变化，区分肝硬化和乙肝样本。这种变化不仅能用肉眼观察到，还能通过基于智能手机的颜色分析进行判断。
研究结论表明，Hdual作为一种特异性双锁控荧光探针，成功实现了对肝病的精准成像和区分。它能在 LAP 和 MAO 两种潜在肝病生物标志物存在时，级联激活释放荧光，且弱酸性检测范围保证了与肝病微环境的兼容性。这一成果具有重要意义，为肝病的早期诊断提供了新的有力工具，有望提高诊断的准确性，减少误诊，让更多患者能在疾病早期得到及时治疗，从而改善肝病患者的整体预后，推动肝病诊断领域的发展。同时，该研究也为后续开发更多针对复杂疾病微环境的分子探针提供了思路和借鉴，在生命科学和健康医学领域具有广阔的应用前景。
