鈀（Pd）元素化合物是多種化學反應的高效催化劑，也是航空航天、醫療器械、汽車製造業不可缺少的關鍵材料。工業生產所排放的鈀廢物會對土壤、水資源造成汙染，被人體攝入後鈀離子可與DNA、含硫醇的胺基酸、蛋白質和維生素B6發生配位，幹擾細胞進程，還會引起過敏反應，如刺激眼睛和皮膚等，對生態系統和人類健康構成威脅。傳統的鈀檢測技術靈敏度雖高，但大都需要精密的儀器、熟練的技術人員及相對繁瑣的樣品前處理步驟。此外，儀器檢測並不適用於生物體系。因此，開發具備生物相容性的鈀快檢技術對環境中鈀離子汙染的風險評價具有重要的意義。
螢光探針具有操作簡單、響應快速、靈敏度高等特點，尤其適用於生物體系的可視化檢測。廣東省科學院測試分析研究所環境汙染與風險評價研究團隊設計開發了一種基於氟硼二吡咯（BODIPY）的新型小分子螢光探針應用於溶液及生物體系鈀離子快速檢測。在溶液體系及檢測試紙上，探針均能夠快速表現出對鈀離子的螢光信號增強響應（「OFF-ON」），手持紫外燈下肉眼可查；探針抗幹擾性強，具有極高選擇性（圖1）；檢出限低至納摩爾濃度，處於目前文獻報導的鈀離子螢光探針前沿。體外細胞實驗表明，探針具有良好的細胞通透性，可應用於A549人非小細胞肺癌細胞內鈀離子螢光成像（圖2）。該探針可製備成為試紙或試劑盒等檢測產品，應用於環境鈀汙染檢測及人體鈀攝入的早期健康風險預警。
相關應用研究成果以「A Boron Dipyrromethene-Based Fluorescence 『OFF-ON』 Probe for Sensitive and Selective Detection of Palladium (II) Ions and Its Application in Live Cell Imaging」為題發表於《Chemistry - An Asian Journal》。上述工作得到了廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目的支持。
論文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asia.202001144
圖1探針及檢測試紙對鈀離子的高選擇性響應（紫外燈下肉眼可查）
圖2 A549細胞內鈀離子螢光成像
（省科學院測試分析研究所 陳曉非/供稿）
【來源：廣東省科學院】
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