【材料】不依赖于酸性pH的聚集诱导发光（AIE）分子探针用于溶酶体示踪

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华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室唐本忠院士秦安军教授研究团队，设计了一种不依赖于酸性pH的哌嗪-四苯基乙烯（TPE）聚集诱导发光分子探针（AIEgen）用于溶酶体示踪。该探针通过不同的聚集态可以表现出不同的荧光发射：非聚集态时为蓝色，聚集态时为黄绿色（图1）。荧光产生的机制在于AIE分子在溶酶体内的分子运动受到体系粘度的限制，蓝色发射的产生是由于在激发态下探针分子质子化物种的C=C键高度扭曲。这项工作可用于开发新的对pH稳定的具有聚集诱导发光（AIE）特性的溶酶体荧光探针。这一成果近期发表在Chemical Science (IF=8.668)上，华南理工大学助理研究员蔡元婧和香港科技大学博士研究生归晨为该论文的共同第一作者。 

图1

溶酶体在真核细胞中在维持环境的稳定方面起着重要的作用。它参与细胞多种生理过程，因此溶酶体功能障碍与多种疾病有关，如心血管疾病、炎症和癌症。溶酶体大小约为0.1-1.2微米， 48 29824 48 14444 0 0 5612 0 0:00:05 0:00:02 0:00:03 5611为细胞里最酸性细胞器（pH = 3.8-6.6），室温下溶酶体的粘度高达47-190 cP。正是由于溶酶体酸性特征，基于质子化抑制光诱导电子转移机制的、具有pH依赖性的、非聚集诱导发光的荧光探针已被广泛开发并应用于靶向溶酶体的研究中。但是，由于溶酶体内微环境酸度不同，这类已报道和市场化的靶向溶酶体荧光探针具有荧光强度不稳定、背景荧光信噪比高等缺点，因而在实际应用中有其不足之处。

在该工作中，研究团队开发的对溶酶体酸性pH非依赖性的AIE荧光探针具有独特的物化性质，很好的弥补了上述缺点。该哌嗪-四苯基乙烯的AIE荧光探针在溶酶体中的发光是因为粘度所致。此外，该荧光探针还具有低细胞毒性和良好的溶酶体示踪能力（图2）。与传统市场通用的靶向溶酶体探针LysoTracker red 相比，该研究报道的荧光探针具有更好的光稳定性、高的选择性、低的背景荧光信噪比，其独特的分子设计在亲脂性和极性之间达到了一种完美的平衡。

图2

基于AIE的、对酸性pH稳定的溶酶体荧光探针的分子设计研究为靶向溶酶体成像技术以及相关疾病研究开拓了新思路，对生物成像和医学基础研究具有非常重要的意义。

该研究工作获得了国家基础研究973项目、香港研究资助局科研资助基金，中国博士后基金和中央高校基础研究等基金资助。

该论文作者为：Yuanjing Cai, Chen Gui, Kerim Samedov, Huifang Su, Xinggui Gu, Shiwu Li, Wenwen Luo, Herman H. Y. Sung, Jacky W. Y. Lam, Ryan T. K. Kwok, Ian D. Williams, Anjun Qin* and Ben Zhong Tang* 

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

An acidic pH independent piperazine-TPE AIEgen as a unique bioprobe for lysosome tracing 

Chem. Sci., 2017, 8, 7593-7603. DOI: 10.1039/C7SC03515B

“AIE之父”唐本忠院士研究团队简介

由中科院院士、2017年度国家自然科学奖一等奖获得者、香港科技大学唐本忠教授带领的聚集诱导发光研究团队在高灵敏度荧光传感、高分辨率荧光成像以及动态示踪等相关研究作出了突出贡献，有力地推动了生物医用材料的飞速发展。在AIE研究方面引领了80余个国家和地区的1500余家研究单位的科学家跟进研究。该团队有200余人活跃在科研领域，其中包括国家杰青8人、青千及优青10余人。

秦安军

http://www.x-mol.com/university/faculty/26981

唐本忠

http://www.x-mol.com/university/faculty/7059

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