双功能荧光探针CSO-CY在活细胞和斑马鱼中同步检测羟胺与黏度的创新应用

本文推荐一种基于噻吩香豆素骨架的新型双功能荧光探针CSO-CY，该探针通过碳碳双键连接氰乙酸酯基团，可特异性识别羟胺（NH2OH）并响应微环境黏度变化。在PBS缓冲液中，CSO-CY对羟胺表现出142 nM检测限、25秒快速响应及pH 6-11广谱稳定性，其荧光信号从653 nm红移至490 nm；高黏度环境下466 nm荧光增强。该探针成功应用于活细胞和斑马鱼模型，为研究羟胺代谢与细胞微环境调控提供了有力工具。

　　

Highlight

本研究设计了一种新型双功能荧光探针CSO-CY，其核心结构由刚性平面噻吩香豆素荧光团通过碳碳双键与氰乙酸酯基团共轭而成。该探针在羟胺检测中表现出独特反应机制：醛基与NH₂OH特异性结合形成肟衍生物，导致653 nm处荧光淬灭而490 nm处信号增强；在黏度响应方面，分子内旋转受限使466 nm荧光强度随环境黏度升高而递增。

Mechanism study

CSO-CY的分子设计巧妙整合了多重功能：4H-噻吩并[3,2-c]色烯-4-酮荧光团通过Knoevenagel缩合与丙基-2-氰乙酸酯结合，形成具有扩展π共轭体系的分子转子。氰乙酸酯的强吸电子效应诱导分子内扭转电荷转移（TICT），而高黏度环境会限制该旋转，引发荧光增强。羟胺检测时，醛基特异性转化为肟基，破坏共轭体系并触发荧光信号转换。

Conclusion

CSO-CY凭借其优异的灵敏度（检测限142 nM）、快速响应（25秒）和宽pH耐受性（6-11），成功应用于活细胞及斑马鱼中羟胺动态监测和黏度成像。该探针为揭示羟胺在L-精氨酸/NO/HNO通路中的生理作用及疾病关联提供了新型分子工具，在药物安全评估和环境毒理学领域具有重要应用潜力。