锌离子荧光探针研究进展

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1、锌离子荧光探针研究进展卜露露王晴解永树华东理工大学上海市功能性材料化学重点实验室锌广泛存在于人体内，具有重要生理功能。因此，对游离锌离子的选择性识別和有效检测具有重要意义。荧光探针因艽设计简单、易于操作、灵敏度高、可细胞成像等诸多优点而广泛应用于锌离子的识别研究。锌离子荧光探针常见的识别机理包括光致电子转移、分子内电荷转移、荧光共振能量转移、聚集诱导荧光增强、螯合荧光增强等。其中，基于螯合荧光增强机理的锌离子探针，其荧光团通常可同时作为识别基团，因此，相比于其它探针，只有设计较为简单、合成较为便捷的优点。本文综述了近年来文献中报道的基于以上各种识别机理的

2、锌离子荧光探针，并着重介绍了螯合荧光增强机理在锌离子识别中的应用。关键词：锌离子;荧光探针;识别机理;螯合荧光增强;细胞成像;解永树，教授;Tel/Fax:021_64253385;E-mail:yshxie@ecust.edu.cn;研究方向：染料敏化太阳能电池，分子荧光探针，卟啉化学收稿曰期:2017-08-29基金:国家自然科学基金项目(21472047,21772041,21702062)ResearchProgressofFluorescentZincProbesBULuluWANGQingXIEYongshuShanghaiKeyLabora

3、toryofFunctionalMaterialsChemistry,EastChinaUniversityofScienceandTechnology;Abstract：Itisofgreatimportancetoselectivelydetectandeffectivelymonitorzincionbecauseofitswidedistributioninhumancellsandvitalrolesinhumanmetabolism.Fluorescentprobeshavebeenextensivelyappliedinzincsensin

4、gbecauseoftheadvantagesofsimple-design,easy-operation,highsensitivityandcellimagingcapability.Fluorescentzincprobesarcgenerallyconstructedbasedonthemechanismsofphotoinducedelectrontransfer,intra-molecularchargetransfer,fluorescenceresonanceenergytransfer,aggregationinducedemissio

5、nandchelation-enhancedfluorescence.Amongthesemechanisms,zincprobesconstructedonchclation-cnhanccdfluorescencehavetheadvantagesofeasydesignanclsynthesisbecauseitsfluorophorecansimultaneouslyactasthereceptor.Inthisreview,fluorescentzincprobesbasedontheaforementionedmechanisms,espec

6、ially,chelation-enhancedfluorescence,reportedinrecentyearsarcbrieflysummarized.Keyword：zincion;fluorescentprobes;sensingmechanism;chelation-enhancedfluorescence;cellimaging;Received：2017-08-29锌在人体内的含量仅次于铁，是第二多过渡金属元素;其广泛存在于人体细胞内,在细胞新陈代谢、基因表达、机体免疫和神经传输等活动中起着重要作用£1^1。锌浓度的变化往往预示着某些疾病

7、的发生，如锌浓度过高或过低可能导致酶活性失调、基因表达错误、细胞凋亡、祌经传递受阻等生理紊乱现象m。因此，锌的冇效检测和监控对相关疾病的诊断和治疗具冇重要意义。在诸多检测方法中,荧光探针具有廉价易得、操作简单、灵敏度高、可实时监测等诸多优点己广泛应用于锌离子的选择性识别和检测。依据荧光信号的变化，锌离子荧光探针可分为3大类:荧光猝灭型、荧光增强型和比率型。荧光猝灭型探针，即探针分子自身荧光较强，与锌离子反应之后，荧光发生猝灭，通过荧光从有到无的过程，检测锌离子的存在。由于造成荧光猝火的因素很多，尤其在生物环境中，荧光信号受到的影响更为复杂，锌离子的存在并

8、非荧光猝灭的唯一因素，因此荧光猝灭型探针的特异性与实用性较差XM。比率型锌离子荧