2025.0051近红外荧光探针在活性氧检测中的研究进展.pdf
背景介绍
文章亮点
1. 文章系统梳理了近5年来基于不同识别机制的近红外ROS响应型荧光探针的研究进展，重点对每一类探针的检测机制进行了综述；
2. 同时对其生物应用进行了简要说明，为开发具有更高选择性、更低毒性、更好生物相容性的新型NIR探针，满足基础研究和临床应用的多样化需求提供帮助；
内容介绍
1 H2O2检测探针
2 HClO 检测探针
HClO（次氯酸）和ClO－（次氯酸盐）是生物体内重要的ROS，作为一种强氧化剂，在免疫防御、细胞信号传导和抗病毒等多种生理过程中发挥关键作用。然而，当他们的水平超过正常范围时，会产生严重的氧化应激，导致组织和细胞的损伤，导致免疫系统紊乱，甚至引发疾病。因此，检测人体内的HClO和ClO－含量对于疾病的早期诊断、治疗监测和预防具有重要意义。次氯酸荧光探针主要是将次氯酸识别基团连接到不同的荧光团上，结合不同的反应机制，从而释放荧光信号[29]。HClO和ClO－的检测机制主要依赖于荧光探针的设计和特定化学反应的触发。这些探针通过分子结构的变化（如环化、开环、氧化还原反应等）实现对目标物种的高选择性和灵敏度检测，并广泛应用于生物医学、环境监测和工业领域，本文只列举部分类型的NIR荧光探针加以介绍。
3 O2－•检测探针
超氧阴离子（O2－•）作为ROS家族中的关键成员，在维持细胞代谢和应对环境压力中发挥重要作用，但其过量积累则可能导致严重的生物分子损伤和多种疾病的发生。例如，由O2－•自由基引发的氧化应激和线粒体功能障碍会导致癫痫发作引起的脑损伤。因此，实时、在线地对细胞内的O2－•进行原位可视化成像检测具有重要的科学意义，还为开发针对氧化应激相关疾病的诊断和治疗策略提供重要依据[34]。
4 1O2检测探针
单线态氧（1O2）具有高反应性和短寿命的特点，是一种性质极其活泼的ROS 之一，在细胞信号传导、基因表达调控、细胞分裂、癌症的光动力治疗等方面发挥着重要作用。但由于1O2 的高反应性与短寿命，实时定量地检测线粒体内的1O2生成具有极大的挑战性，因此，开发一种实时、定量检测线粒体内的1O2 的探针对于在分子水平上理解其在生理和病理过程中的作用至关重要，从而为疾病治疗提供新思路和方法。
Tang 等[38]巧妙地设计和构建了一种基于聚集诱导发射（AIE）活性荧光团的简单、高效的一体式光热效应传感器（One-for-All-One-One-All-One-to-All），如图9所示。
5 NO检测探针
NO 是自由基性质的气体分子，作为细胞中重要的信使分子和效应分子，在人体生理和病理过程中也起着重要作用，与心脑血管、基体炎症、糖尿病、肿瘤、肥胖等多种疾病密切相关。因此，对生物体内NO 的检测具有重要的生物学意义。
6 ONOO－检测探针
7 结论与展望
青年编委介绍
梁文婷个人简介
教授，博士生导师，山西大学环境科学研究所。2012毕业于日本大阪大学。研究兴趣主要围绕超分子有机-无机杂化纳米材料的合成及其在生物、环境等领域的应用研究。主持国家自然科学基金面上项、中央引导地方项目、青年项目、省级科研项目等多项；在JACS，AC，JMCC，CC等杂志上发表SCI论文100余篇，获批国家发明专利、国家实用新型专利30余项。
主要研究方向
超分子有机-无机杂化纳米材料的合成及其在生物、环境等领域的应用
近五年代表作
1. Chaochao Wen, Yu Huang, Wenjia Zhang, Jiping Tian, Chuan Dong, Cheng Yang*, Wenting Liang*, Efficient and convenient purification strategy using maltodextrin-based nanosponges for rapid removal of cationic dyes, Separation and Purification Technology, 2025, 362, 131702.
2. Yu Huang, Yaru Li *, Dongsheng Zhang, Yuanqiang Mai, Flemming Besenbacher, Chuan Dong, Federico Rosei, Yong Yang, Yongwang Li, Hans Niemantsverdriet, Wenting Liang*, Ren Su*, Light-Switchable N-Alkylation Using Amine-Functionalized MOF, Applied Catalysis B: Environment and Energy, 2024, 350, 123924.
3. Kai Zhang, Xiaoyuan Zhang, Yanqin Rong, Qingfang Niu, Pengyue Jin, Xuewen Ma, Cheng Yang and Wenting Liang*. Supramolecular recognition enhanced electrochemical sensing: β-cyclodextrin and Pd nanoparticles co-decorated 3D reduced graphene oxide nanocomposites modified glassy carbon electrode for quantification of ractopamine. Anal. Methods, 2023, 15, 3642–3649.
4.梁文婷，张成玲，戎艳琴，马学文，芦冬涛，董川，双少敏，一种3D-rGO/Fe3O4-AuNPs/HP-β-CD复合材料的制备方法和应用，2021.07.02，中国ZL 201910323637.7.
