【生化】福建物構所陳學元團隊基於雙激發比率型稀土上轉換螢光標記實現胞內次氯酸根檢測

2021-02-12 CBG資訊

細胞微環境的改變與許多生理、病理過程密切相關，發展非侵入性螢光探針以監測細胞內生物分子含量或生理參數的微小變化，具有重要的生物學意義和醫學價值。然而，目前大多數胞內螢光分析方法只提供非定量的螢光成像，其靈敏度和精確度都難以達到實際監測需求。

中科院福建物構所功能納米結構設計與組裝重點實驗室陳學元團隊在中科院戰略性先導科技專項、中科院創新國際團隊以及盧珊副研究員主持的國家自然科學基金和中科院青促會等項目支持下，首次提出近紅外雙激發比率型上轉換策略實現細胞內生物分子的精準檢測。該團隊發展了一種聚合物F127包覆的水溶性染料敏化稀土上轉換螢光探針，利用近紅外染料IR808到Yb/Er共摻NaGdF4上轉換納米顆粒的高效能量傳遞和低背景螢光信號，實現808 nm激發下對次氯酸根（ClO-）的超靈敏檢測，檢測限低至16.1 nM。同時,該研究以980 nm激發的上轉換發光作為參比信號，減少了細胞內複雜環境及探針分布不均等引起的檢測偏差。

 

通過設計新型的近紅外雙激發共聚焦顯微鏡系統，研究團隊成功實現了對活細胞MCF-7中內源性和外源性ClO-的精確定量分析。該雙激發比率型檢測策略可通過改變近紅外染料的響應基團，拓展到各種胞內生物分子的檢測，為活細胞生理過程監測和疾病診斷提供重要工具。研究成果以「A Strategy of NIR Dual‐Excitation Upconversion for Ratiometric Intracellular Detection」為題發表於Adv. Sci.（DOI: 10.1002/advs.201901874），福建物構所/上海科技大學聯培博士研究生柯建熙是該論文的第一作者。

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