分子环化策略提升阿尔茨海默病β-淀粉样蛋白探针发光效率的研究

来自国内的研究人员针对阿尔茨海默病(AD)中β-淀粉样蛋白(Aβ)检测难题，创新性地采用分子环化策略设计新型荧光探针。通过构建三种环化衍生物(Pro2-Pro4)，发现含乙烯氧基的Pro4具有最优发光性能，其荧光量子效率提升源于非辐射衰减速率的降低。该研究为开发高效AD诊断成像工具提供了新思路。

　　

在神经科学领域，阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)犹如一个难解的谜题，其典型病理特征β-淀粉样蛋白(Amyloid-β, Aβ)沉积一直是研究热点。尽管科学界已开发出多种Aβ荧光探针，但提升探针发光效率始终是个棘手的挑战。

研究团队独辟蹊径，采用分子"锁环"策略对传统供体-受体型探针(Pro1)进行改造。通过巧妙地在π共轭桥中嵌入不同长度的碳链（二亚甲基、三亚甲基）和乙烯氧基，设计出三个环化衍生物(Pro2-Pro4)。有趣的是，这些"锁环"分子都展现出对Aβ原纤维的特异性结合，其中乙烯氧基修饰的Pro4更是在纤维表面跳起了"分子探戈"——通过形成稳定的氢键网络增强结合能力。

最令人振奋的发现藏在量子世界里：Pro4的荧光量子效率产生质的飞跃。深入分析揭示，这种提升源于分子运动被"锁环"巧妙约束——非绝热电子耦合减弱、电子-振动耦合降低、振动模式混合减少，三者协同作用大幅降低了能量损耗。最终获得的Pro4不仅发射波长红移，更实现了亮度与特异性的完美平衡，犹如为Aβ检测装上了"高精度探照灯"。

这项研究不仅为AD早期诊断提供了新型分子工具，更开创性地证明结构环化是优化生物探针性能的有效策略，为荧光成像技术发展注入了新活力。