与传统荧光探针相比,近红外(NIR)荧光探针因其对活细胞的损伤较小,组织穿透性较好以及背景自体荧光的干扰最小在体内外追踪分子过程方面具有独特的优势。毫无疑问,近红外荧光探针将为化学家和生物学家提供更多机会来进行研究,从而在分子水平上更好地了解生物过程。本文构建了三种近红外荧光探针用于生物此网站体内小分子物质的检测以及细胞器的追踪定位,具体内容如下:(1)活性氧(ROS)在各种信号转导和病理过程中发挥关键作用,对人类生命至关重要。在此,本节提出一种p H敏感型荧光探针,该探针分别在酸性条件下对过氧亚硝酸根(ONOO~-),中性条件下对次氯酸根(Cl O~-)和碱性条件下对单线态氧(~1O_2)具有良好的选择性,适合在各种p H环境下中识别各种ROS。并且该探针已被证明在细胞水平上是可行的,显示了外源性和内源性ROS精确的近红外比率荧光成像。(2)类风湿关节炎(RA)是一种以侵蚀性关节炎为特征的自身免疫性疾病。ONOO~-是ROS的重要成员,广泛selleck化学存在于生物体内,参与多种生理过程。有研究表明ONOO~-直接参与RA患者的组织损伤。在此,本节提出了一种双响应近红外受体Lyso-Cy,能够可视化p H值和ONOO~-。p H依赖光谱(p Ka=5.81)和溶酶体靶向基团使得Lyso-Cy在溶酶体有近红外发射指示。进而对溶酶体内的ONOO~-表现出良好的比率计量模式。此外,这种双响应受体也适用于患有关节炎的小鼠模型,以比率曲线作为反应,显示出在早期RA诊断和临床治疗监测中的潜在应用。(3)脂滴(LDs)与内质网(ER)的关系比其他细胞器更为密切。LDs起源于ER,内质网含有中性脂质合成所需的大多数酶。LDs-ER相互作用的缺陷会导致严重的疾病,包括脂肪营养不良和神经系统疾病。因此,可视化分析LDs和ER之间的相互作用对于阐明和揭示生物学和病理学中的潜在机制至关重要。在此,本章节探究了一种能够同时显示LDs和ER两种细胞器的双色近红外荧光探针Cy-Rh。Cy-Rh通过可逆环化反应可以在红色和NIR之间切换发射颜色,且发射颜色与含水量有关。在细胞内,LDs的核心是高度疏水的,几乎不含水,而ER膜是松散的含有较高比例的水。因此,探针可以实现在红色和NIRmedical journal荧光分别标记ER和LDs。