張凡教授團隊報道近紅外二區(qū)pH值動態(tài)監(jiān)測熒光探針
? ? ? ?近日，我系張凡教授研究團隊（http://nanobiolab.fudan.edu.cn/）基于近紅外二區(qū)（NIR-II）熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）體系構(gòu)筑了一系列pH值檢測轉(zhuǎn)換點可調(diào)的比率型熒光探針用于活體腫瘤微環(huán)境pH值的動態(tài)可視化監(jiān)測。相關(guān)研究論文“NIR-II pH Sensor with FRET Adjustable Transition Point for In Situ Dynamic Tumor Microenvironment Visualization”在線發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60(10), 5091-5095）。張凡教授課題組博士生趙夢瑤與博士后汪劍波為論文共同第一作者。
? ? ? ?腫瘤細胞內(nèi)葡萄糖的非氧化分解會導(dǎo)致細胞外氫離子（H+）濃度升高，pH值降低。因此，弱酸性微環(huán)境作為腫瘤部位最重要和最常見的生理特征之一，被廣泛應(yīng)用于實體腫瘤的體內(nèi)檢測。近年來，隨著比率熒光成像和多光譜光聲成像技術(shù)的發(fā)展，活體內(nèi)無創(chuàng)腫瘤pH值可視化監(jiān)測已經(jīng)得到了實現(xiàn)。然而，大多數(shù)活體pH傳感探針具有固定的pH檢測轉(zhuǎn)換點（pHt）和pH響應(yīng)區(qū)間，導(dǎo)致只能在pHt周圍狹窄的范圍內(nèi)實現(xiàn)靈敏的pH監(jiān)測，這阻礙了在不同生物微環(huán)境動態(tài)變化過程對腫瘤pH的高靈敏監(jiān)測。若要調(diào)整探針的pHt值，則需要對探針結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計與合成，這大大加重了合成工作量。
???????針對這一難題問題，張凡教授團隊在構(gòu)筑NIR-II有機染料FRET體系過程中，通過調(diào)節(jié)供-受體染料的摩爾比例，獲得了一系列具有不同pHt與pH響應(yīng)區(qū)間可調(diào)的比率型熒光探針。相較于傳統(tǒng)的具有固定pHt的探針，此類熒光探針可實現(xiàn)腫瘤微環(huán)境pH下降和上升過程中的可視化監(jiān)測。與標準電極檢測數(shù)值相比，檢測誤差在1%以內(nèi)。同時，此方法可進一步推廣至其他響應(yīng)性能量供受體比率熒光傳感探針的設(shè)計。
???????該工作得到了復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系、復(fù)旦大學(xué)先進材料實驗室、聚合物分子工程國家重點實驗室、上海市分子催化與功能材料重點實驗室、國家重點研發(fā)項目、國家自然科學(xué)基金杰出青年基金、國家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項目、上海市科學(xué)技術(shù)委員會重點基礎(chǔ)研究項目和中國博士后科學(xué)基金的大力支持。
???????示意圖. （a）供體-受體染料的結(jié)構(gòu)式。（b）比率型熒光探針檢測pH變化的機理圖。（c）探針pH轉(zhuǎn)換點（pHt）調(diào)節(jié)示意圖。（d）活體實時動態(tài)監(jiān)測pH變化示意圖。
?????? 全文鏈接：?https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202012021
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