一石二鳥——響應(yīng)型釕(II)配合物探針用于體內(nèi)外生物硫醇的檢測(cè)和區(qū)分
發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 作者：harry 分享到：
生物硫醇是生物體內(nèi)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(xì)胞內(nèi)含量較高的生物硫醇，其氧化還原平衡對(duì)保持正常免疫系統(tǒng)功能、抗氧化及整合解毒等生物過程起到了重要的作用。據(jù)報(bào)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(fā)生及發(fā)展。半胱氨酸是谷胱甘肽，乙酰輔酶和牛磺酸的前驅(qū)體。人體中的半胱氨酸濃度異常會(huì)引起生長(zhǎng)緩慢、毛發(fā)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(nèi)高半胱氨酸含量異常是失調(diào)癥（如心血管疾病和阿爾茲海默癥）的風(fēng)險(xiǎn)因素之一。這三種生物硫醇結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)相近，但功能各異。近年來，探針技術(shù)的快速發(fā)展為生物硫醇的總量測(cè)定及單類硫醇分子的檢測(cè)提供了重要的工具，但目前所開發(fā)的探針很難同時(shí)測(cè)定生物硫醇總量并區(qū)分不同種類的硫醇分子含量。
近期，澳大利亞昆士蘭大學(xué)生物工程與納米技術(shù)研究所的張潤(rùn)博士團(tuán)隊(duì)與大連理工大學(xué)的袁景利教授及張文珠副教授共同設(shè)計(jì)開發(fā)了一種可同時(shí)用于生物硫醇總量測(cè)定及GSH與Cys/Hcy區(qū)分檢測(cè)的“一石二鳥”響應(yīng)型釕(II)配合物發(fā)光探針（Ru-NBD）。該探針以 “熒光團(tuán)-響應(yīng)基團(tuán)-熒光團(tuán)”為框架，由于Ru(II)配合物發(fā)光團(tuán)到NBD的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)效應(yīng)及NBD的4位取代“O”醚鍵使得Ru(II)配合物及NBD發(fā)光被猝滅。探針Ru-NBD ("stone")與GSH響應(yīng)后，產(chǎn)生具有長(zhǎng)壽命紅色磷光的Ru-OH；與Cys/Hcy反應(yīng)后，除產(chǎn)生Ru-OH外，還生成具有短壽命綠色熒光的NBD-NR。時(shí)間分辨測(cè)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(yīng)后只收集到到Ru-OH的長(zhǎng)壽命磷光信號(hào)。因此，時(shí)間分辨模式下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物硫醇總量的測(cè)定("bird" one)。穩(wěn)態(tài)發(fā)光模式下，利用探針與兩類生物硫醇反應(yīng)后產(chǎn)物熒光顏色的不同，可實(shí)現(xiàn)對(duì)GSH與Cys/Hcy的**區(qū)分檢測(cè)("bird" two)。探針Ru-NBD具有選擇性好、靈敏度高、細(xì)胞相容性好等優(yōu)點(diǎn)，被成功用于時(shí)間分辨發(fā)光成像模式下的細(xì)胞內(nèi)生物硫醇總量的測(cè)定和穩(wěn)態(tài)熒光成像模式下細(xì)胞內(nèi)生物硫醇的區(qū)分檢測(cè)。此外，該探針被成功用于斑馬魚和小鼠體內(nèi)生物硫醇的區(qū)分檢測(cè)。研究者相信，該工作中提出的單一探針（Ru-NBD）對(duì)多種檢測(cè)物（GSH與Cys/Hcy）的**檢測(cè)及區(qū)分為實(shí)現(xiàn)響應(yīng)型探針功能多樣化的設(shè)計(jì)與開發(fā)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(fā)表在Advanced Science（DOI: 10.1002/advs.202000458）上。
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