基于聚集诱导发射的近红外荧光探针WG-1：线粒体粘度动态成像与疾病机制研究的突破性工具

本文推荐一种基于三苯胺骨架设计的近红外荧光探针WG-1，其通过聚集诱导发射（AIE）特性克服传统探针的聚集猝灭（ACQ）问题，兼具优异粘度响应性（R12=0.99）和抗干扰能力，可实时监测线粒体粘度变化，在阿尔茨海默病、脂肪肝等疾病模型研究中展现重要应用价值。

　　

Highlight

WG-1展现出显著优势：斯托克斯位移扩大、背景干扰降低、组织穿透深度增强。在高粘度环境中，其荧光强度较低粘度条件提升15倍，表现出卓越的荧光响应性、高选择性和强光稳定性。值得注意的是，WG-1在乙醇/石油醚（EtOH/PE, v/v = 1:9）溶剂体系中呈现典型的AIE行为。该探针已成功应用于多种生物模型，既能灵敏检测药物刺激、自噬和铁死亡导致的线粒体粘度异常，又能有效追踪小鼠肝病模型和斑马鱼模型的体内粘度动态变化。

Spectral Properties of WG-1

通过紫外-可见吸收和荧光光谱的系统分析发现：在甘油（953 cp）中，WG-1在582 nm处显示吸收带（图S15），荧光发射峰位于710 nm（图1a），斯托克斯位移达128 nm。其荧光响应具有显著的环境敏感性——溶剂极性增加时，发射峰红移且量子产率降低，证实了扭曲分子内电荷转移（TICT）机制的主导作用。粘度响应实验显示，在1.0-945 cp范围内荧光强度与粘度对数呈线性相关（R² = 0.995），验证了其作为定量检测工具的可靠性。

Conclusions

我们成功构建了基于三苯胺骨架的新型近红外荧光探针WG-1，其具备多重优势：优异的粘度响应灵敏度（R² = 0.995）、明确的对数线性关系，以及突出的抗干扰能力。独特的AIE特性有效规避了传统荧光染料的聚集猝灭（ACQ）问题。在生物成像中，WG-1实现了从细胞器到活体层面的多尺度粘度监测，为线粒体功能障碍相关疾病研究提供了创新工具。