
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:有机近红外荧光探针检测次氯酸/次氯酸盐的最新进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月06日 来源:Sensors and Actuators Reports 7.6
编辑推荐:
这篇综述系统评述了2021-2025年有机近红外(NIR)荧光探针检测次氯酸(HClO/ClO?)的研究进展,重点分析了基于碳碳不饱和键、硫属化合物、含氮基团和酚类类似物的四种识别策略及其传感机制,探讨了探针设计中的稳定性与反应性平衡问题,并展望了多功能诊疗(theranostic)探针和第二近红外窗口(NIR-II)激活式探针的未来发展方向。
次氯酸(HClO)作为最重要的活性氧物种(ROS)之一,在生物体液中由髓过氧化物酶(MPO)催化产生,浓度可达20-400 μM/小时。其生理功能与免疫防御密切相关,但过量产生会破坏蛋白质稳定性并引发动脉粥样硬化、类风湿性关节炎等疾病。传统检测方法如滴定法和色谱法耗时昂贵,而近红外(650-1700 nm)荧光探针凭借高灵敏度、优异组织穿透性和低背景干扰成为研究热点。
HClO通过氧化裂解C=C或C≡C键生成醛类、环氧化物或羟基化合物。例如,探针1通过破坏烯烃双键使740 nm处荧光降低15倍,而探针7利用碳碳三键氧化实现796 nm处220倍荧光增强。此类策略反应直接但易受其他ROS干扰,且长波长荧光团(如花菁染料)的共轭骨架本身可能被HClO降解。
硫醚或硒醚被HClO氧化为亚砜/砜是关键机制。探针10首次实现NIR-II窗口(936/1237 nm)检测,通过吩噻嗪(PTZ)氧化构建电子给体-受体-给体(D-A-D)结构;而探针14基于二甲基硫代氨基甲酸酯(DMTC)水解,在725 nm处实现超高灵敏度(4 nM)。该策略响应快速但多数反应不可逆。
酰胺键、肟键和酰肼的氧化裂解是典型途径。亚甲蓝(MB)衍生物探针22通过肝靶向配体GalNAc实现肝脏特异性成像;探针27则为首例双光子激发(TPE)探针,在800 nm激发下穿透深度显著。需注意部分含氮基团可能发生非特异性水解。
对氨基苯醚氧化开环是快速响应策略。探针37通过双通道(464/700 nm)同步检测,90秒内完成反应。但酚羟基pKa可能影响信号准确性,需通过比率法校准。
当前挑战包括:1)部分NIR荧光团(如花菁)自身易被氧化;2)水溶性差限制体内应用;3)NIR-II可激活探针稀缺。未来趋势聚焦:1)多功能探针(如探针2同步检测粘度和HClO);2)诊疗一体化设计(如探针23释放抗癌药物);3)动态可逆传感(如探针35监测氧化还原循环)。通过优化荧光团稳定性与识别基团特异性,推动该类探针向临床转化。
(注:全文严格依据原文数据归纳,未添加非文献支持内容)
生物通微信公众号
知名企业招聘