上海交通大学冯传良教授课题组综述：用作生物成像探针的超分子荧光水凝胶
近期，上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室冯传良教授课题组在Materials Horizons (IF:13.2)上发表题为《Supramolecular fluorescent hydrogelators as bio-imaging probes》的综述文章（DOI: 10.1039/c8mh01130c）。
利用有机超分子荧光探针检测各类活性物质已成为目前生物和化学的热点领域之一，相比传统聚合物荧光探针，超分子荧光探针在高特异识别、稳定性和灵敏性等方面都展现出了明显优势。分子间利用非共价键例如氢键、主客体识别、金属离子络合等进行组装，使得成像方式更加生理化，将对细胞或生命体的化学毒害性降到最低（图1）。
图1. 基于不同相互作用力形成的超分子荧光凝胶在生物成像方面的应用。
文章系统评述和总结了近年来在生物成像领域超分子荧光探针的设计、制备以及应用优势，并对不同种类荧光探针的成像机理和方式做了一个详细的分类和讲解。目前常用的超分子荧光水凝胶制备方法包括直接依靠荧光小分子组装而成和荧光染料与超分子凝胶因子共组装两大方式。前者对分子的设计要求更高、后者主要考虑荧光染料与超分子凝胶因子间的相互作用。在成像方式上，根据所需成像目标不同可选择不同组装方式的荧光探针。例如图二所示pep-1经过细胞分泌的某种酶剪切后得到Ser-Ser-Ser-Ser-Lys多肽序列，该多肽序列可自组装成纳米纤维，用作细胞细胞成像。类似，利用细胞内外离子，pH等微环境的不同，通过触发超分子荧光凝胶因子的自组装可很容易的实现生物可视化成像观察。在今后发展中开发更多的功能化荧光探针体系是十分必要的，特别是实现利用荧光凝胶作为探针进行细胞行为的动态观察跟踪。
图2. 有机小分子通过酶剪切进行荧光成像。
该文章通讯作者是冯传良教授，共同第一作者是Nabila Mehwish和窦晓秋。冯传良教授团队近年来在手性超分子水凝胶制备及其生物应用方面进行了广泛研究，相继在Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., JACS等学术期刊上已发表了一系列相关研究论文。
论文链接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/mh/c8mh01130c#!divAbstract
来源：上海交通大学材料科学与工程学院
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