华东理工大学田禾院士、梅菊副教授Aggregate：用于生物成像的可酶激活的光学探针的最新进展

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文章简介

开发准确、灵敏的分析工具，用于对生命系统中与疾病相关的生物标志物进行选择性成像，对于临床诊断、手术导航以及治疗效果和预后的评估来说具有重要意义。

然而，由于生物标志物在生命系统中的浓度较低，完成相关检测在实际操作中非常具有挑战性。灵敏度出色、时空分辨率优异、无创、低成本、易于操作以及实时和原位成像的光学成像技术被认为是有望解决这一问题的有效手段。

酶是必不可少的生物元素，在许多关键的细胞事件和生理过程中起着至关重要的作用。酶的活性失调广泛地发生在从炎症到神经退行性疾病再到肿瘤的许多疾病中，因此，酶亦是多种疾病的生物标志物。

近年来，与疾病相关的酶特异性激活的多种光学探针如雨后春笋般涌现。与“常开”型光学探针相比，可被酶激活的“关-开”型成像探针具有较高的靶标与背景比（target-to-background ratio），可显著提高探针的特异性和灵敏度，因此有望在早期阶段对疾病进行精准诊断。

图1 “常开”型荧光探针与激活型荧光探针性能对比及酶激活型荧光探针在生物成像和诊疗中的应用

华东理工大学梅菊副教授与田禾院士在Aggregate上发表题为“Most Recent Advances on Enzyme-Activatable Optical Probes for Bioimaging”的综述文章。该文章正式收录于第二卷第二期中（Aggregate. 2021;2:e32）。

该文章中简要回顾了可用于生物传感和生物成像的可被酶激活的光学探针在过去两年中的最新进展，重点讨论了这些探针的分子设计原理、工作机制及其在生物医学领域的应用。

作者介绍的可被酶激活的光学探针包括小分子探针和纳米探针，根据酶的类型，将这些探针分为（1）可被氧化还原酶激活的探针、（2）可被水解酶触发的探针以及（3）可被转移酶激活的探针等三类予以讨论。

最后，作者还展望了未来该领域的前景并指出了一些重要的目前面临的挑战，即如何充分发挥酶激活探针在生命科学中进行精准高效诊疗的潜力，从而有望为新一代诊疗一体化体系的发展激发新的见解。此综述的系统总结对激活型荧光探针的设计与开发具有指导意义。

该论文作者为华东理工大学化学与分子工程学院梅菊副教授和田禾院士。

原文链接
https://doi.org/10.1002/agt2.32

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