一石二鳥——響應型釕(II)配合物探針用于體內外生物硫醇的檢測和區分
發布時間：2020-08-28 作者：harry 分享到：
生物硫醇是生物體內含巰基化合物的總稱，主要包括：谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)。谷胱甘肽是細胞內含量較高的生物硫醇，其氧化還原平衡對保持正常免疫系統功能、抗氧化及整合解毒等生物過程起到了重要的作用。據報道，人體中谷胱甘肽濃度異常也在很大程度上影響了一些重大疾病，如**癥、心血管疾病等的發生及發展。半胱氨酸是谷胱甘肽，乙酰輔酶和?；撬岬那膀岓w。人體中的半胱氨酸濃度異常會引起生長緩慢、毛發色素脫色、水腫、嗜睡、肝功能損傷、肌肉松弛和肥胖、身體虛弱等癥狀。體內高半胱氨酸含量異常是失調癥（如心血管疾病和阿爾茲海默癥）的風險因素之一。這三種生物硫醇結構相似，性質相近，但功能各異。近年來，探針技術的快速發展為生物硫醇的總量測定及單類硫醇分子的檢測提供了重要的工具，但目前所開發的探針很難同時測定生物硫醇總量并區分不同種類的硫醇分子含量。
近期，澳大利亞昆士蘭大學生物工程與納米技術研究所的張潤博士團隊與大連理工大學的袁景利教授及張文珠副教授共同設計開發了一種可同時用于生物硫醇總量測定及GSH與Cys/Hcy區分檢測的“一石二鳥”響應型釕(II)配合物發光探針（Ru-NBD）。該探針以 “熒光團-響應基團-熒光團”為框架，由于Ru(II)配合物發光團到NBD的光誘導電子轉移(PET)效應及NBD的4位取代“O”醚鍵使得Ru(II)配合物及NBD發光被猝滅。探針Ru-NBD ("stone")與GSH響應后，產生具有長壽命紅色磷光的Ru-OH；與Cys/Hcy反應后，除產生Ru-OH外，還生成具有短壽命綠色熒光的NBD-NR。時間分辨測定模式下，NBD-NR的短壽命熒光被**的去除，使得探針Ru-NBD與三種生物硫醇反應后只收集到到Ru-OH的長壽命磷光信號。因此，時間分辨模式下可以實現對生物硫醇總量的測定("bird" one)。穩態發光模式下，利用探針與兩類生物硫醇反應后產物熒光顏色的不同，可實現對GSH與Cys/Hcy的**區分檢測("bird" two)。探針Ru-NBD具有選擇性好、靈敏度高、細胞相容性好等優點，被成功用于時間分辨發光成像模式下的細胞內生物硫醇總量的測定和穩態熒光成像模式下細胞內生物硫醇的區分檢測。此外，該探針被成功用于斑馬魚和小鼠體內生物硫醇的區分檢測。研究者相信，該工作中提出的單一探針（Ru-NBD）對多種檢測物（GSH與Cys/Hcy）的**檢測及區分為實現響應型探針功能多樣化的設計與開發提供了新思路。該工作以""Two Birds with One Stone" Ruthenium(II) Complex Probe for Biothiols Discrimination and Detection In Vitro and In Vivo"為題，發表在Advanced Science（DOI: 10.1002/advs.202000458）上。
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