來源：《中國科學報》第3版 綜合
發(fā)布時間：2025-04-14
本報訊（記者孫丹寧）近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員徐兆超、副研究員喬慶龍團隊提出基于氮雜環(huán)丁烷甲酰胺的熒光配體偶聯(lián)策略，在同一分子框架內(nèi)一體化實現(xiàn)了熒光探針亮度提升以及與靶向配體多樣性偶聯(lián)，為活細胞超分辨熒光成像提供了兼具高亮度、多靶點適配性的新一代分子工具。相關(guān)成果發(fā)表于《德國應(yīng)用化學》。
熒光配體偶聯(lián)物是細胞成像領(lǐng)域的核心工具，通過將靶向配體與熒光染料相結(jié)合，實現(xiàn)對特定生物分子的精準示蹤。隨著超分辨熒光成像和細胞網(wǎng)絡(luò)動態(tài)解析的發(fā)展，迫切需要多樣性的高亮度熒光探針。然而，傳統(tǒng)方法面臨合成復雜度高與性能受限的雙重挑戰(zhàn)。
針對上述問題，研究人員提出氮雜環(huán)丁烷甲酰胺一體化策略。該策略創(chuàng)新性地將熒光增強模塊與配體偶聯(lián)位點整合于同一分子骨架。氮雜環(huán)丁烷環(huán)通過剛性結(jié)構(gòu)抑制分子內(nèi)扭轉(zhuǎn)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)（TICT），使熒光量子產(chǎn)率顯著提升；甲酰胺羰基則作為通用偶聯(lián)位點，與氨基、巰基等各類配體快速結(jié)合，無需額外引入功能基團。與傳統(tǒng)“先修飾染料、后偶聯(lián)配體”的分步策略相比，該策略利用羰基作為通用偶聯(lián)位點，可直接連接靶向配體，無需額外修飾，因此大幅縮減了合成步驟。
基于該策略，團隊構(gòu)建了涵蓋香豆素、萘酰亞胺、NBD、羅丹明、羅丹瑩、硅羅丹明等6類熒光染料，以及線粒體靶向分子等6類配體的探針庫，覆蓋可見光至近紅外光譜。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202505579
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