2023年11月30日，深圳大學(xué)高等研究院熊海副教授課題組在Analytical Chemistry上發(fā)表關(guān)于“調(diào)節(jié)pH依賴(lài)自組裝的線粒體靶向傳感-AIEgens Floxuridine的熒光增強(qiáng)或猝滅，用于Hg²⁺的有效識(shí)別和GSH的刺激響應(yīng)”的研究論文(https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c04415)。高等研究院研究生曾雅婷是該論文的第一作者，熊海副教授為唯一通訊作者，深圳大學(xué)高等研究院為唯一完成單位。該研究得到了廣東省教育廳廣東高校重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)ｍ?xiàng)和深圳市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目資助。

生物相容性熒光探針已成為生命科學(xué)中亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)可視化和特定分析物檢測(cè)的重要工具。本文報(bào)道了一種新型熒光探針（TPE-FdU）的合成和表征，該探針含有親水性2′-氟取代脫氧尿苷和疏水性乙炔基四苯基乙烯部分，具有典型的聚集誘導(dǎo)發(fā)射（AIE）行為。中性條件下的TPE-FdU（pKa 7.68）的作為參照，它在pH 4下表現(xiàn)出熒光增強(qiáng)四倍的450nm發(fā)射信號(hào)。當(dāng)pH值增加到10時(shí)，熒光強(qiáng)度完全猝滅。TPE-FdU在酸性環(huán)境（納米球形形態(tài)，AIE增強(qiáng)，pH=4）和堿性環(huán)境（微米棒，熒光猝滅，pH=9）中的TEM圖像顯示，這是一種pH依賴(lài)性的自組裝探針。另外，在不同pH值下此TPE-FdU探針的NMR圖中相同歸屬¹H的ppm遷移等也證明了其自組裝性質(zhì)（圖1）。

圖1：TPE-FdU探針在不同pH值下的¹H-NMR圖（相同歸屬¹H的ppm遷移比較）。

更多的是，TPE-FdU探針對(duì)痕量Hg²⁺離子表現(xiàn)出特異性響應(yīng)。最為有趣的是，由于Hg-S鍵的形成，Hg²⁺引起的TPE-FdU探針的猝滅熒光可以通過(guò)添加GSH來(lái)恢復(fù)。MTT法和CLSM圖像顯示TPE-FdU是無(wú)毒的，并且在細(xì)胞內(nèi)線粒體中選擇性可見(jiàn)（圖2）。這些結(jié)果有助于開(kāi)發(fā)在細(xì)胞成像、環(huán)境保護(hù)和生物醫(yī)學(xué)研究中具有多種應(yīng)用的先進(jìn)熒光探針。

圖2:有機(jī)合成的線粒體靶向核苷-AIE探針：pH調(diào)控的自組裝，Hg²⁺高選擇性檢測(cè)和GSH的可逆響應(yīng)及其細(xì)胞成像。