基于新型吖啶染料的线粒体靶向近红外荧光探针AcA-MO用于活体内HOCl/ONOO-的高效检测

针对癌症诊断中活性氧(ROS)标志物HOCl/ONOO-检测的挑战，济南大学团队开发了线粒体靶向近红外(NIR)荧光探针AcA-MO。该探针具有响应快(5秒)、灵敏度高(检测限10.9 nM/17.5 nM)、可视化变色等优势，成功实现从细胞、斑马鱼到小鼠活体的多尺度成像，并衍生出新型NIR染料Ac-MO，为ROS探针设计提供了创新平台。

　　

在生物医学领域，活性氧(ROS)如次氯酸(HOCl)和过氧亚硝酸盐(ONOO^-)的异常积累与癌症发展密切相关，但现有检测技术面临穿透深度不足、响应速度慢等瓶颈。传统近红外(NIR)荧光染料存在斯托克斯位移小、水溶性差等问题，而多标志物同步检测探针的缺乏更制约了癌症早期诊断精度。

济南大学的研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表的研究中，创新性地以9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶甲醛为骨架，通过两端修饰吗啉基团，开发出线粒体靶向NIR荧光探针AcA-MO。该探针在739 nm处发射，具备5秒超快响应能力，检测限达纳摩尔级(10.9 nM HOCl/17.5 nM ONOO^-)，溶液颜色从无色变为湖绿色实现裸眼检测。研究采用光谱分析、细胞共定位、斑马鱼和小鼠活体成像等技术，证实其卓越的线粒体靶向性和多尺度检测能力。

在"Design and reaction mechanism of AcA-MO"部分，作者阐明探针通过HOCl/ONOO^-诱导的氧化脱氢反应，使吖啶骨架共轭体系扩展，产生新型NIR染料Ac-MO。该衍生染料具有7.82×10⁴ L·mol^-1·cm^-1的高摩尔吸光系数和0.08的量子产率，其水溶性优势突破了传统NIR染料的局限。

"Material and method"显示，研究团队通过光谱实验验证探针选择性，发现常见生物分子如H₂O₂、NO等均不干扰检测。细胞实验证实AcA-MO能准确区分癌细胞与正常细胞，斑马鱼模型中成功实现炎症部位ONOO^-动态监测。

"Conclusion"部分强调，该工作不仅提供了首个同时检测HOCl/ONOO^-的线粒体靶向NIR探针，更开创了可功能化修饰的Ac-MO染料平台。其深层组织成像能力在小鼠模型中得到验证，为癌症早期诊断提供了新型分子工具。

这项研究的突破性在于：首次将吖啶骨架应用于ROS检测探针设计，解决了传统NIR染料修饰困难的问题；通过简单的结构改造实现双分析物检测，为复杂生物系统中多标志物同步监测提供新思路；活体成像验证了其临床转化潜力，标志着氧化应激相关疾病诊断工具的显著进步。