上海師大【綜述】關於FRET原理設計的小分子螢光探針

2021-01-21 新材料資訊

近期，上海師範大學化學與材料科學學院黃楚森副教授（洪堡學者）作為通訊作者的文章「Förster resonance energy transfer (FRET)-based small-molecule sensors and imaging agents」刊發於英國皇家化學會綜述刊物Chemical Society Reviews《化學學會評論》（影響因子42.846），並被選為當期的正封面文章。

該綜述總結分析了目前關於FRET原理設計的小分子螢光探針的最新研究進展，討論了能量多種供體-受體組合以及基於此的探針用於對陽離子、陰離子、中性分子、生物大分子、細胞微環境以及雙/多分析物的檢測與成像。尤其是對於利用FRET原理設計雙/多分析物同時檢測這一方向做了較深入的探討。並對目前存在的問題和以後可能的基於FRET技術原理的前沿研究和潛在應用做了分析和展望。為以後基於此原理發展複雜環境中的智能識別和信號輸出提供了很多有益的思考。該綜述對於從事化學生物學、分析化學、光化學和超分子識別領域的科研人員和研究生具有一定的借鑑和參考價值。

螢光探針已應用於包括生物、藥物和藥理學在內的諸多領域，也是許多化學和生物學家的一個研究主題。基於螢光探針的檢測方法展示出許多優勢，例如：簡單、低成本、高選擇性、易適應於自動分析、能用於時空分辨成像以及提供多信號輸出模式。

 Förster 共振能量轉移（Förster resonance energy transfer, FRET）是根據理論物理學家Theodor Förster命名，其在1948年提出了關於從能量供體到受體的電子激發轉移效率的方程式。FRET是通過供體-受體之間長程偶極-偶極作用的一種非輻射能量轉移過程。在光激發下，電子激發態的供體能量能被轉移到基態的受體。當供體和受體都是螢光團時，FRET經常被稱作「fluorescence resonance energy transfer」，即螢光共振能量轉移。

黃楚森教授介紹，項目思路起源於其與英國巴斯大學Tony James教授的國際合作研究過程，由我院培養的碩士畢業研究生吳廬陵同學恰於James教授課題組攻讀博士學位。討論相關課題時，大家談到目前FRET綜述的文獻已難跟上最新進展，有必要對近幾年國際上相關最新研究進行總結。為此，在James教授指導下，基於課題組在FRET探針方面的良好前期研究積累，與華東理工大學，美國德克薩斯大學奧斯汀分校、韓國梨花女子大學等國內外高校合作共同撰寫完成了該綜述。考慮到有機小分子螢光探針領域近幾年的研究發表的論文基數很大，綜述僅挑選了最具代表性的研究成果作為具體實例進行設計原理和應用的闡述。

該綜述的第一作者為吳廬陵，論文在成稿過程中得到洪堡基金會、國家基金委、上海市科委和學院賈能勤教授的大力支持。

來源：上海師範大學

論文連結地址：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/CS/C9CS00318E#!divAbstract

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