黃偉國團隊開發基于菲啶的多功能熒光探針分子

　　利用熒光探針監測微環境在細胞成像、疾病診斷、材料缺陷跟蹤和高分辨傳感中起著至關重要的作用。然而大多數熒光分子只能檢測微環境中的一種或幾種分析物或物理參數，極大地限制了它們在動態復雜微環境中的應用。開發可檢測多種分析物或物理參數的熒光探針不但可用于監測多種微環境，還能提供更全面的微環境信息，實現實時監測微環境的動態變化。

　　中國科學院福建物質結構研究所研究員黃偉國團隊設計開發了基于菲啶的熒光探針分子：B1，F1，和T1。B1由菲啶和吡咯單元融合，表現出一維線性的分子構型。F1含有三個B1單元，中間以苯環為核進行連接，呈現出二維的剛性平面共軛分子構型。T1含有四個B1單元，中間以1，3，5，7-環辛四烯（COT）為核進行連接，從而形成三維的動態共軛分子構型。基于COT的特性，T1可發生由馬鞍形三維分子構型和平面二維分子構型的動態轉變。由于三個分子均含有菲啶單元，因而可和多種分子形成Polar-π相互作用，展現出反剛致變色行為。菲啶單元上的 “N” 雜原子可對微環境中質子和離子進行響應。在極端高壓下，三者均展現出熒光發射紅移，其中以F1熒光紅移程度最為明顯（高達163nm），并實現了有機熒光分子鮮有的全彩“壓致變色現”象。在細胞成像方面，F1和T1選擇性地對細胞核進行染色，而B1主要對細胞質進行染色。該研究為具多重響應的熒光探針提供了新的設計方法，并在信息安全、細胞內傳感、早期診斷及“靶向選擇性” 治療方面具潛在的應用前景。

　　近期，相關研究成果發表在《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）上。研究工作得到國家海外高層次人才計劃、國家自然科學基金、福建省自然科學基金杰出青年項目、中國福建光電信息科學與技術創新實驗室等的支持。

多功能熒光探針在微環境檢測方面的應用