双光子金属离子荧光探针的研究进展
双光子技术在生物医学中的应用与研究进展
前 言 ： 年 来 ， 生 物 医 学 研 究 领 域 中 ． 种 独 具 三 维 处 理 近 在 一
试 样 和 进 行 三 维 扫 描 。 保 证 照 明 波 长 在 荧 光 染 料 激 发 峰 值 波 如
长 两 倍 左 右 ， 光 子 吸 收 可 忽 略 不 计 单
能 力 和 极 高 分 辨 本 领 的 技 术 — — 双 光 子 技 术 正 悄 然 显 示 出 其
料 ， 它 们 凝 固 在 某 种 特 殊 种 类 的 离 子 上 时 ． 会 改 变 它 们 的 当 就 光 谱 特性 。把这 些荧光 染 料注入 活 细胞 并通 过 大量 的测 量 ， 可
而 在 双 光 子 激 发 情 形 下 ． 采 用 温 和 的 红 外 或 近 红 外 光 如 ：０ 可 ７０ ｌ 的 激 光 来 激 发 得 到 ４ ０ｌ 的 荧 光 。这 样 避 免 紫 外 光 对 样 品 ｌ ｍ ５ ｍ ｌ 的 伤 害 和 使 用 紫 外 光 学 元 件 的 许 多 限 制 ． 时 可 延 长 对 活 体 生 同 物 样 品 的 观 察 时 间 ， 为 研 究 氨 基 酸 、 蛋 白 质 和 神 经 递 体 （ ｅ ｒ ｔ ｎ ｍｉｅ ） 提 供 了 独 特 而 重 要 的 方 法 。 双 光 子 技 术 与 ｎ ｕｏｒ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ 等 将 各 种 显 微 镜 技 术 相 结 合 ， 生 物 医 学 领 域 的 应 用 中更 能 发 挥 其 在 潜 力 这 是 因 为 ： １ 它 具 有 高 空 间 局 域 性 和 高 分 辨 率 ； ２ 双 光 （） （） 子 荧 光远 离 激 发 波 长 ， 免 了 激 发 光 对 荧 光 探 测 的 影 响 ， 实 避 能 现 暗场 成像 ． 且瑞 利散射 产 生 的背 景噪 声小 ， 像 对 比度 高 ； 并 图 （ ） 点 以 外 不 发 生 漂 白现 象 ；４） 用 红 外 或 近 红 外 激 光 作 光 ３焦 （ 可 源 ， 外 光 在 生 物 组 织 中 的 穿 透 力 强 ， 对 生 物 组 织 的 深 层 进 红 能 行 观 察 成 像
双光子探针原理
我今天讲解的文献题目是对生物组织中过氧化氢进行比率成像的一种双光子荧光探针。
背景知识：过氧化氢是活性氧族中的重要一员，活性氧族包括（超氧阴离子自由基、过氧氢自由基、羟基自由基、过氧自由基、单线态氧、次氯酸等）在生物组织的生理衰老及病理方面有着重要的作用。
但是超过细胞正常水平的过氧化氢会引起DNA损伤、突变以及遗传的不稳定性。
1.与其他探针作比较：主要讲了采用硼酸盐机理保护的探针对过氧化氢具有较高的选择性，并在细胞中稳定成像，但是这些探针大多用于单光子显微镜并要求短波长激发，以上这些都限制了它在深入组织中的成像的应用。
与单光子探针比较。
双光子显微镜比单光子显微镜具有穿透力强、定位激发以及延长观察时间等大量优点而在检测活细胞组织中的过氧化氢方面具有很好的应用前景。
2.探针设计要求：对过氧化氢高效的双光子探针应具有以下特点：在水溶液缓冲剂中具有足够大的溶解性、对过氧化氢具有较高的选择性、有较高的双光子活性横截面和在生物PH范围内有较稳定的光谱性质。
探针的合成：通过过氧萘引入含有硼酸基的氨基甲酸酯合成了AN1。
与过氧化氢相连的硼酸盐与缺电子的氨基甲酸酯分离会得到富电的AN1，引起更多红移荧光散射。
并在模拟生理环境下表征它的光学特性以及AN1的光学特性，而且PN1相对AN1发生了50nm的蓝移。
AN1相对PN1有较大的位移是因为更稳定的电荷转移激发前荧光团的形态包括给电子基和吸电子基。
荧光性能测定：PN1与过氧化氢的反应主要通过发射荧光和液相色谱-质谱仪检测，产物AN1是主要的荧光物。
其他性能测定：1然后我们估测PN1在双光子模式下对过氧化氢的探测能力。
2PN1要比其他活性氧类对过氧化氢有更高的选择性。
2接下来力图利用PN1做双光子探针来检测细胞环境里过氧化氢含量的变化。
为了进一步建立PN1在生物成像领域的应用，我们也做了这个新探针在检测活的组织中过氧化氢含量变化的能力。
结论：最后我们得出结论，我们研究的这种新型双光子探针PN1具有大的荧光活性面、对过氧化氢有一个很明显的有蓝变绿的一个颜色变化过程、对活性氧类具有较好的选择性、低细胞毒性、对生物活性体内PH的变化不敏感等优点。
双光子荧光
双光子荧光显微成像由于兼具诸如近红外激发、暗场成像、避免荧光漂白和光致毒、定靶激发、高横向分辨率与纵向分辨率、降低生物组织吸光系数及降低组织自发荧光干扰等特点而显著地优于单光子荧光显微成像,为生命科学研究提供了更为锐利的工具.用于研究离子的含量及其对生理的影响、离子参与的生理活动机制、离子与分子的作用、特定分子的分布及其相互作用等方面的双光子荧光探针,是实现成像的关键.双光子荧光探针的研究旨在促进双光子荧光显微镜应用的发展,促进生命科学、医学科学的快速发展,同时也带动双光子荧光探针所隶属的化学这一学科的发展。
双光子荧光探针的研究进展
双光子荧光探针的研究进展双光子荧光探针是一种在生物医学研究中被广泛使用的技术。
与传统的单光子荧光探针相比，双光子荧光探针具有更高的空间分辨率、更深的穿透能力和更少的光散射。
在过去的几十年中，双光子荧光探针已经取得了许多重要的进展，对生物医学研究和临床应用具有重要意义。
一、双光子荧光探针的原理双光子荧光探针是利用两个红外光子几乎同时在一个分子上发生非线性吸收，使其产生可见光的荧光信号。
双光子荧光探针利用了红外光子有更好的穿透能力和较低的光散射的特点，使得荧光信号可以从较深的组织中传出。
双光子激发还具有更高的空间分辨率，可以减少背景杂散信号对成像质量的干扰。
二、双光子荧光探针的制备制备双光子荧光探针的方法主要分为两类：有机染料和量子点。
1.有机染料有机染料是最早被用于双光子荧光探针的材料。
有机染料分子需要具有高的吸收截面和荧光发射效率，以提高探针的灵敏度。
近年来，科学家们研究出了一些新型的有机染料，比如桥接染料和卟啉染料，来提高双光子探针的性能。
2.量子点量子点是由半导体材料制成的纳米颗粒，具有优异的光学和电学性质。
量子点荧光探针可以通过调控量子点的粒径和合成不同元素的复合量子点来实现不同颜色的荧光发射。
此外，量子点还具有较高的光稳定性和荧光发射寿命，使其成为优秀的双光子荧光探针材料。
三、双光子荧光探针的应用1.细胞成像2.组织工程3.药物输送四、双光子荧光探针的挑战与展望虽然双光子荧光探针在生物医学研究中具有广泛的应用潜力，但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
1.荧光寿命短目前的双光子荧光探针的荧光发射寿命通常较短，这限制了探针的成像深度和时间分辨率。
因此，如何提高荧光寿命是一个需要解决的关键问题。
2.控制探针的自由扩散总之，双光子荧光探针是一种重要的生物医学成像技术，在细胞成像、组织工程和药物输送等领域具有广泛的应用潜力。
未来的研究应致力于提高荧光寿命和控制探针的自由扩散能力，以实现更精确、更深入、更准确的生物医学成像。
荧光探针研究新进展
《生物工程进展》2000,Vol.20,No.2荧光探针研究新进展章晓波 徐 洵(国家海洋局第三海洋研究所,厦门 361005)摘要 自从Southern(1975)首次进行DNA探针杂交后,至今核酸分子杂交已成为分子生物学的最基本方法。
Matthews和Kricka[1]总结了各种杂交方法,将其归为两大类:一是异相杂交(hetero2 geneous assay)即固相杂交,目的核酸结合于不溶性支持物上;二是同相杂交(homogeneous assay)即液相杂交,一般同时使用两个探针。
为了检测杂交,寡核苷酸探针需要标记,探针的标记物有放射性同位素和非放射性标记物。
固相杂交常使用放射性同位素,荧光素是一种非放射性标记物,它能检测到的DNA浓度比吸收减色测定方法所需DNA浓度低100-1000倍[2],在同相杂交中广泛用于探针的标记。
最近,荧光探针研究获得了新的进展,Tyagi和Krammer(1996)建立了一种新的荧光探针-分子信标探针,并得到许多应用,我们实验室也开展了这方面的研究。
本文拟对荧光探针的研究进展作一综述。
关键词 荧光探针 分子信标探针 荧光PCR1 常规荧光探针固相杂交中,探针非特异结合于支持物表面,降低了灵敏度。
Heller等(1982)以及Heller和Morri2 son(1985)[3]最早进行了同相杂交试验,同相杂交不需支持物,减少了固定目的DNA及除去未杂交探针等操作。
他们的试验中使用了两个探针,这两个探针分别与目标DNA的两个相邻区域互补,第1探针在3′末端标记,第2探针在5′末端标记,根据标记物的光谱特性,使第1标记物为第2标记物的能量供体。
当探针与目标DNA杂交时,二探针彼此靠近,光吸收或化学反应激发供体标记物,通过能量转移引起受体标记物的激发,这样,第1标记物发射光的减少以及(或)第2标记物发射光的增加标志着目标DNA的存在。
后来Morris on等[3]扩展了这一方法,他们使用的两个探针互补且相应于目标DNA上同一碱基序列,一个探针在5′末端标记荧光素,另一互补探针在3′末端标记荧光素发射的淬灭剂芘丁酸(pyrenebutyrate)或磺基若丹明101(sulforhodamine101)。
双光子荧光探针研究及其应用
双光子荧光探针研究及其应用
双光子荧光探针是一种基于双光子激发的荧光探针，它利用两个光子几乎同时地激发样品中的分子，从而实现高度局部化的激发和探测。
与传统的单光子激发相比，双光子激发具有更深入的组织穿透能力和更低的背景干扰，因此在生物医学研究和生命科学领域中得到广泛应用。
双光子荧光探针的研究主要集中在以下几个方面：
1. 荧光探针设计：研究如何设计具有高荧光量子产率和稳定性的双光子荧光探针，以提高探测的敏感性和精确性。
2. 生物成像：双光子荧光成像技术可以实现对生物体内深层组织的高分辨率三维成像，对于生物医学研究和临床诊断具有重要意义。
研究人员通过选择适当的荧光探针，可以实现对特定生物分子、细胞结构和功能的非侵入性成像。
3. 荧光传感：双光子荧光探针可用于检测和传感生物体内的特定分子、离子和信号分子。
通过设计合适的配体和荧光基团，可以实现对生物过程和环境变化的实时监测和定量分析。
4. 荧光光谱学：双光子荧光探针的荧光光谱特性研究对于了解其激发和发射机制、荧光量子产率和荧光寿命等参数具有重要意义，有助于提高探针的性能和应用效果。
双光子荧光探针在生物医学研究和临床应用中具有广泛的应用前景，包括癌症诊断、药物筛选、神经科学研究、组织工程等领域。
随着技术的不断发展和突破，双光子荧光探针
将进一步推动生命科学的进展，并为人类健康提供更好的解决方案。
双光子生物荧光探针的研究及光聚合机理的探讨
双光子生物荧光探针的研究及光聚合机理的探讨
双光子生物荧光探针是一种在生物医学领域中应用广泛的荧光
探针。
它具有双光子激发能力，可以在低能量密度下激发荧光信号，因此可以减少样品受到伤害的风险。
同时，双光子生物荧光探针在深层组织成像中也具有优势。
双光子生物荧光探针的设计需要考虑到其分子结构的合理性、光稳定性、荧光强度等因素。
在设计过程中，可以采用分子对接、结构优化等方法来提高探针的性能。
此外，不同的生物体内部环境也会影响荧光探针的性能，因此需要对探针在体内的光学性能进行深入研究。
另外，光聚合机理也是双光子生物荧光探针研究的重要方向之一。
光聚合是指一种通过光引发物质分子之间的化学键结合的反应。
在双光子生物荧光探针中，光聚合可以提高探针的荧光强度和光稳定性。
通过研究光聚合机理，可以为设计更加优化的双光子生物荧光探针提供理论支持。
综上所述，双光子生物荧光探针的研究及光聚合机理的探讨是非常重要的。
这些研究将有助于开发更加优化的荧光探针，以满足生物医学领域中对高效、低毒、高稳定性荧光探针的需求。
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均二苯乙烯类双光子荧光探针的合成及对金属离子的识别
Ｖｏ ． ９ １２
２０ ０ ８年 ７月
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｃ ＮＥＳ ＨＩ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳＴ ＥＳ ＩＩ
Ｎｏ ７ ．
１５ ３ ２～１ ５ ３５
均 二苯 乙烯 类双 光 子 荧光 探 针 的 合 成 及 对 金 属 离 子 的 识 别
１２ 合 ． 成
１２ １ 化合 ０ ７１ －４ ２ ０ —０２ ．
参照 文献 ［ ］ ７ 方法 ， １５ （． ｍｏ） 合物 １溶解在 Ｔ Ｆ中 ， 冰浴冷 将 ．６ｇ３６ｍ １化 Ｈ 在
基金项 目：国家 自然科学基金 （ 批准号 ： ０７ ０ ５ 资助． ２０ ６ ０ ）
联系人简介： 李亚明 ， ， 男 博士 ， 副教授 ， 主要从事精细有机合成及分析工作． — ａ ： ａ ｉ ｌ ｈｍ ｄ ｔｅｕ ｃ Ｅ ｍ ｉ ｙ ｎ ｉ ｅ ． ｌ ．ｄ ． ｎ ｌ ｍ ｇ ＠ｔ ｕ
维普资讯
Ｎ ． ｏ７
王富强等 ：均二苯 乙烯类双光子 荧光探针 的合成及 对金 属 离子的识别
王 富强 ， 李亚明 ， 于海波 ， 琚 ， 刘 王秀娜 ， 靳 烷， 张 蓉
（ 连 理 工 大 学 精 细 化 工 国 家 重 点 实验 室 ， 连 １６ １ ） 大 大 １０ ２
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摘要
合成了以均二苯 乙烯 为荧光母体 ， 一端 以 Ⅳ， 二甲基 ， Ⅳ－ 一端 以 ７苯基 －－ － １氧杂４，０二硫 杂－－ １－ ７氮杂环
十二烷 （ Ｓ ０） Ｎ ２ 为受体的荧光探针 （ Ｍ Ｓ ０） 并 用 Ｈ Ｎ Ｄ Ｎ２ ， ＭＲ等技术对其进行 了结构鉴定．通 过 ｘ射线单 晶 衍射分析发现均二苯乙烯的 ３个苯环非共平面 ， 二面角分别为 ２ ．。 ３ ． 。 ４ ６ 和 ７ ５ ；在加入金属离 子 Ａ 和 ｚ “ ｇ ｎ
荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展
第４２卷第１期Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．１２０２１青岛理工大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展纪雪峰，单 斌，王莎莎，马继平（青岛理工大学环境与市政工程学院，青岛２６６０３３）摘 要：重金属离子广泛存在于自然环境中，对环境质量和人体健康有显著影响．荧光探针在分析物检测方面具有灵敏度高、选择性好、操作简单等优点．因此，利用荧光探针法来检测重金属离子是一种有效的分析手段．综述了近年来可以应用于水溶液中汞、镉、铅、铬等重金属离子检测的有机小分子荧光探针和纳米荧光探针的研究现状，并展望了该领域的发展趋势和应用前景．关键词：重金属离子；荧光探针；纳米颗粒；水体中图分类号：Ｘ１３２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３ ４６０２（２０２１）０１ ０１０９ １０收稿日期：２０２０ ０８ ２９基金项目：国家自然科学基金资助项目（２１８０８１１８）；山东省自然科学基金资助项目（ＺＲ２０１８ＢＢ０６５）；青岛市博士后应用研究项目（２０１８１０２）；青岛理工大学环境与市政工程学院开放课题（ＱＵＴＳＥＭＥ２０１９０８）作者简介：纪雪峰（１９９６ ），女，山东青岛人．硕士，研究方向为环境分析化学．Ｅ ｍａｉｌ：ｊｉｘｕｅｆｅｎｇ２０１８＠１６３．ｃｏｍ． 通信作者：马继平（１９７２ ），女，河北南宫人．博士，教授，主要从事环境污染物分析测试新技术等方面的研究．Ｅ ｍａｉｌ：ｍａｊｉｐｉｎｇ２０１２＠１６３．ｃｏｍ．犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狉犲狊犲犪狉犮犺狆狉狅犵狉犲狊狊狅犳犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀狋狆狉狅犫犲犻狀狋犺犲犱犲狋犲犮狋犻狅狀狅犳犺犲犪狏狔犿犲狋犪犾犻狅狀狊犻狀狑犪狋犲狉ＪＩＸｕｅｆｅｎｇ，ＳＨＡＮＢｉｎ，ＷＡＮＧＳｈａｓｈａ，ＭＡＪｉｐｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０３３，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｗｉｄｅｌｙｅｘｉｓｔｉｎｔｈｅｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙａｎｄｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｈａｖｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ｇｏｏｄｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｉｍｐｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎａｎａｌｙｔｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｕｓｅｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｍｅｔｈｏｄｔｏｄｅｔｅｃｔｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓａｎｄｎａｎｏｍｅ ｔｅｒｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｍｅｒｃｕｒｙ，ｃａｄｍｉｕｍ，ｌｅａｄａｎｄｃｈｒｏｍｉｕｍｉｎｗａｔｅｒｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｆｌｕｏ ｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎ；ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅ；ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ；ｗａｔｅｒｂｏｄｙ随着经济的快速发展，工业生产中污染物的排放量不断增加，导致重金属污染问题越来越严重，不仅影响环境质量，还会对人体健康产生极大损害．尤其是生物毒性较大的汞、镉、铅、铬的污染，它们在水体中不能被分解，且微量就具有较高的毒性，会对人体的神经系统、消化系统、免疫系统及肾脏肝脏等造成较大危害［１ ４］．此外，铜、铁、锌等人体所必需的微量元素，过量的摄入同样会对机体产生严重的损害，引起阿尔茨海默病、帕金森病等一系列疾病［５ ６］．因此，对重金属离子的检测具有重要意义．常规检测重金属离子的方法有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子青岛理工大学学报第４２卷体质谱法等［７ ８］．虽然这些方法能较为准确地检测出金属离子的含量，但所需的仪器设备昂贵，操作复杂，且需要繁杂的样品前处理过程．可见紫外分光光度法和电化学分析法仪器设备简单，也可以用于金属的分析，但是可见紫外分光光度法测定金属选择性不好、灵敏度不高；电化学分析法存在电极衰减引起的重现性差等局限性．分子荧光法具有检测速度快、灵敏度高、选择性好、操作简单、成本低廉等特点，利用荧光探针检测重金属离子是一种便捷有效的方法．目前荧光探针主要应用于生物和环境领域，因此能够在水溶液中进行识别才具有更高价值．关于金属离子荧光探针的综述已有一些报道［９ １０］，但多是基于其中一种类型的荧光探针做的总结．本文从有机小分子荧光探针及纳米材料荧光探针两方面综述近几年来两种探针在水溶液中重金属离子检测中的研究现状．１ 有机小分子荧光探针的应用研究图１ 荧光探针的结构 典型的有机小分子荧光探针一般由识别基团、荧光基团和连接基团三部分组成（图１）．由于荧光基团与识别基团的连接方式不同，使得荧光探针的识别机理也不尽相同．常见的重金属离子荧光探针识别机理主要包括：光诱导电子转移（ＰＥＴ）、分子内电荷转移（ＩＣＴ）、荧光共振能量转移（ＦＲＥＴ）以及激基缔合物（Ｅｘｃｉｍｅｒ）等［１１ １２］．目前对于可以选择性检测某种离子的有机荧光探针的研究已有很多的文献报道，主要包括罗丹明类、喹啉类、香豆素类、荧光素类、萘酰亚胺类等，不同类型的荧光探针在重金属离子检测领域得到应用．１．１ 罗丹明类罗丹明类因具有良好的荧光性能和光稳定性，较高的荧光量子产率和水溶性，以及独特的螺内酰胺开环荧光增强响应，是制备荧光增强型探针的良好选择，也是目前为止研究最多的一类荧光探针．ＳＵＮＮＡＰＵ等［１３］以罗丹明６Ｇ肼和３，４二甲氧基苯甲醛为原料合成了一种新型荧光比色探针１（图２）．在乙腈／水（体积比２∶８）溶液中，探针１对Ｃｒ３＋表现出高选择性和灵敏度识别，加入Ｃｒ３＋后，在５５４ｎｍ处出现一个新的发射带，荧光强度增加１００倍以上，而ＥＤＴＡ的加入可使荧光猝灭，说明识别过程是可逆的．该探针的检出限达到１．７８×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．图２ 荧光探针１的结构图３ 荧光探针２的结构曾竟等［１４］则合成一种可以在双波长下检测Ｆｅ３＋的罗丹明类荧光探针（图３）．在乙醇／水（体积比１∶１）溶液中，加入Ｆｅ３＋后溶液由无色变为红色，而荧光强度则出现两种相反的变化．当激发波长为３５０ｎｍ时，在５０８ｎｍ处发生了荧光猝灭现象，而当激发波长为５３０ｎｍ时，则在５８２ｎｍ处出现明显的荧光增强现象，且两种荧光强度的变化均与Ｆｅ３＋的浓度在一定范围内具有良好的线性关系，检出限分别为４．５６×１０－６，７．４×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．０１１第１期 纪雪峰，等：荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展比率型荧光探针，是通过两处荧光强度变化的比值来对金属离子的浓度进行检测，在实际应用中可减弱其他环境因素的干扰．陈家逸等［１５］设计了一种萘酰亚胺 罗丹明Ｂ荧光探针３可对Ｈｇ２＋实现比率荧光检测（图４）．在甲醇／乙腈／ＨＥＰＥＳ缓冲液（体积比８∶１∶１）中，基于荧光共振能量转移机理，Ｈｇ２＋浓度的增加使探针在５４０ｎｍ处的荧光强度减弱，在５８０ｎｍ处出现新的发射峰且荧光强度逐渐增加，两处荧光强度的比值（犉５８０／犉５４０）与Ｈｇ２＋浓度呈良好的线性关系，检出限为１．０５×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．由于Ｈｇ２＋还能引起探针荧光颜色从绿色到橙色的变化，作者还用含有该探针的滤纸检测了湖水水样中Ｈｇ２＋浓度引起的比色响应，结果可靠．具有检测多种离子功能的荧光探针在应用中更具优势．ＬＩ等［１６］设计合成了一种基于罗丹明衍生物的双功能探针（图５），对Ｐｂ２＋具有荧光增强响应，还可通过颜色的变化检测Ｃｕ２＋．在含１％乙腈的ＨＥＰＥＳ缓冲液中，Ｐｂ２＋的加入可以引起荧光强度显著增加，但Ｃｒ３＋，Ｈｇ２＋和Ｃｕ２＋的共存会使荧光强度降低３０％～５０％；而Ｃｕ２＋浓度的增加会引起５６７ｎｍ处吸光度的增加以及颜色从无色到淡紫色的变化．探针４对Ｐｂ２＋和Ｃｕ２＋的检出限分别为２．５×１０－７，５．８×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．图４ 荧光探针３的结构图５ 荧光探针４的结构１．２ 香豆素类香豆素的母体本身不具荧光，但通过引入吸电子基团、供电子基团可形成含有推拉电子体系的荧光团，因其容易修饰且具有高量子产率、大斯托克斯位移及光稳定性好等优势，被用于荧光探针的合成研究．ＳＨＡＩＬ等［１７］合成了一种香豆素类荧光猝灭型分子探针５（图６），用于Ｐｂ２＋的检测．在磷酸缓冲液中，只有Ｐｂ２＋的加入可以使荧光发生猝灭，同时产生颜色的变化．实验表明，Ｐｂ２＋与探针５形成１∶１的络合物，检出限达到１．９×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．另外，作者还将该探针溶液涂在测试带上用于金属离子的检测，发现Ｐｂ２＋使测试带变为亮黄色且在紫外灯照射下无荧光．图６ 荧光探针５的结构图７ 荧光探针６的结构１１１青岛理工大学学报第４２卷王海娜等［１８］以香豆素为荧光基团、以酰腙为识别基团合成了２种检测Ｃｕ２＋的荧光探针６ａ，６ｂ（图７）．在ＤＭＳＯ／Ｈ２Ｏ（体积比９∶１）溶液中，基于光诱导电子转移机理，随着Ｃｕ２＋浓度的增加，两种探针在５２９ｎｍ处的荧光强度呈下降趋势，且当加入１倍量的Ｃｕ２＋时荧光完全猝灭．其中探针６ａ的荧光强度可以在加入ＥＤ ＴＡ后恢复，表明探针与Ｃｕ２＋的结合是可逆的．两种探针对Ｃｕ２＋的检出限达到１．０×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．图８ 荧光探针７的结构刘琪梦等［１９］则通过引入三羟基作为识别基团合成了可用于纯水中检测Ｆｅ３＋的香豆素类荧光探针７（图８）．探针７对Ｆｅ３＋具有高选择性，且响应迅速，加入Ｆｅ３＋后荧光在２ｍｉｎ内被猝灭，猝灭机理与Ｆｅ３＋的顺磁性有关，其他金属离子的存在无干扰．该探针对Ｆｅ３＋的检出限为１．１６×１０－６ｍｏｌ／Ｌ．１．３ 喹啉类喹啉及其衍生物是一种良好的金属离子螯合剂，且喹啉本身具有刚性结构、大共轭体系和较好的水溶性，因此容易与金属离子络合，适合作为荧光增强型分子探针用于金属离子的检测．ＸＵ等［２０］通过５ 羟甲基 ８ 羟基喹啉和２，６ 二氯甲基吡啶反应合成了荧光探针８（图９）．探针８在不同缓冲液（Ｔｒｉｓ ＨＣｌ，ＨＥＰＥＳ，ＰＢＳ）及纯水中均能对Ｃｄ２＋表现出良好的选择性荧光增强响应，检测的灵敏度也较高，检出限分别为２．３０１×１０－７，２．３８９×１０－７，３．２６１×１０－７和２．１６５×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．ＶＥＬＭＵＲＵ ＧＡＮ等［２１］以３ 甲酰基 ２ 羟基喹啉和邻苯二胺为原料通过一步反应合成了荧光探针９（图１０）．该探针对Ｚｎ２＋具有专一的选择性和灵敏度，在乙腈／水（体积比１∶１）溶液中加入Ｚｎ２＋后，溶液表现出明显的颜色变化和荧光增强现象．图９ 荧光探针８的结构图１０ 荧光探针９的结构图１１ 荧光探针１０的结构ＳＨＩ等［２２］则合成了一种基于喹啉的双光子荧光探针１０（图１１），对Ｃｄ２＋表现出优良的选择性和高灵敏度的荧光增强反应．在乙醇／水（体积比２∶８）溶液中随着Ｃｄ２＋浓度的增加，原本在４０７ｎｍ处的发射带逐渐消失，在５００ｎｍ处出现一个新的显著增强的发射带，且在４３９ｎｍ处形成了一个清晰的等发射点，这是由于探针与Ｃｄ２＋形成的络合物发生了分子内电荷转移．该探针的检出限为２．３６３×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．过去几十年有关有机小分子荧光探针的研究已经有很多报道，除上述几种类型外，还有荧光素、萘酰亚胺、卟啉、氟硼二吡咯等其他类型的有机荧光探针也在重金属检测中被应用．表１总结了用于水体及细胞成像中重金属检测的小分子荧光探针的文献报道．２１１第１期 纪雪峰，等：荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展表１ 用于水体及细胞中重金属离子检测的有机小分子荧光探针类型检测离子λｅｘ，ｅｍ／ｎｍ荧光响应ＬＯＤ／（ｍｏｌ·Ｌ－１）检测体系实际应用参考文献Ｈｇ２＋４４０，５８０比率１．１×１０－８甲醇／乙腈／ＨＥＰＥＳ制备成试纸［１５］Ｃｒ３＋４９０，５５４增强１．８×１０－８乙腈／水细胞成像［１３］罗丹明类Ｃｒ３＋５２５，５９０增强２．３×１０－８Ｔｒｉｓ ＨＣｌ细胞成像、河水、自来水［２３］Ｆｅ３＋５００，５６０增强１．９×１０－８蒸馏水细胞成像［２４］Ｐｂ２＋４８３，５７６增强２．５×１０－７含１％乙腈的ＨＥＰＥＳ细胞成像［１６］Ｃｕ２＋５１５，５８５增强１．１×１０－７乙腈／水细胞成像、饮用水［２５］Ｐｂ２＋３９０，４６２猝灭１．９×１０－９磷酸缓冲液涂在ＴＣＬ板上用于检测［１７］Ｃｕ２＋４４５，５２９猝灭１．０×１０－９ＤＭＳＯ／水—［１８］香豆素类Ｆｅ３＋４００，４７１猝灭２．２×１０－８水细胞成像［２６］Ｈｇ２＋５０８，５７８增强５．５×１０－９乙腈／水细胞成像［２７］Ｚｎ２＋３９７，４４４增强９．４×１０－８ＨＥＰＥＳ细胞成像［２８］４００，４５０增强９．１×１０－８ＨＥＰＥＳ细胞成像［２８］Ｚｎ２＋３８０，４２５增强—乙腈／水自来水、石榴汁、市售药片［２１］Ｃｕ２＋３５２，６２３增强８．１×１０－９ＤＭＳＯ／水细胞成像［２９］喹啉类Ｈｇ２＋２４３，４１５猝灭９．８×１０－７去离子水细胞成像［３０］Ｃｄ２＋２４３，４１５增强３．９×１０－８去离子水细胞成像［３０］Ｃｄ２＋３２５，５００增强２．４×１０－８乙醇／水细胞成像［２２］Ｃｄ２＋３０２，４２８增强２．２×１０－７水—［２０］２ 纳米荧光探针的应用研究随着纳米技术的快速发展，将纳米材料用于荧光探针的构建受到了越来越多的关注．与传统的荧光染料相比，荧光纳米材料不仅有较高的荧光强度和良好的光稳定性，同时还具有纳米材料所特有的小尺寸效应、量子效应和表面效应等特性，可以弥补传统荧光染料的不足．目前，研究比较多的荧光纳米材料主要包括金属纳米材料、半导体量子点、碳点及金属 有机骨架材料等，在重金属离子检测方面有应用研究报道．２．１ 金属纳米材料金属纳米材料包括金属纳米粒子和由１０～１００个金属原子组成的金属纳米簇，其常用的金属主要有金、银、铜等．其中金属纳米粒子主要通过与荧光物质间的荧光共振能量转移作用使荧光物质发生荧光猝灭来实现荧光检测．而金属纳米簇是自身具有荧光发射，其与待测物的相互作用可使荧光性质发生改变，从而可用于荧光探针的构建．本课题组制备了一种水溶性的金纳米粒子可以用于水中Ｃｕ２＋的荧光检测［３１］．通过将异硫氰酸荧光素（ＦＩＴＣ）加入到柠檬酸盐改性的ＡｕＮＰｓ中，合成了ＦＩＴＣ ＡｕＮＰｓ，由于两者间形成了ＦＲＥＴ系统使得ＦＩＴＣ的荧光被极大地猝灭，而半胱氨酸的加入可以取代ＦＩＴＣ与ＡｕＮＰｓ形成比Ａｕ ＳＣＮ亲和力更强的３１１青岛理工大学学报第４２卷Ａｕ Ｓ键从而将ＦＩＴＣ释放出来使其荧光恢复．但当Ｃｕ２＋存在时，Ｃｕ２＋可以催化半胱氨酸被氧气氧化生成二硫胱氨酸，而二硫胱氨酸不能置换出ＦＩＴＣ．因此，在半胱氨酸存在的条件下随着Ｃｕ２＋浓度的增加，ＦＩＴＣ ＡｕＮＰｓ在溶液中的荧光强度会降低，且存在良好的线性关系，可以实现Ｃｕ２＋的定量检测，检出限达到３．７×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ．在桶装矿泉水中加入Ｃｕ２＋进行检测，检出限为６．４×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ．与金属纳米粒子相比，金属钠米簇因具有粒径小、荧光强、稳定性好以及核壳结构等特性在荧光探针方面的应用更多．ＺＨＡＮＧ等［３２］以胞嘧啶为稳定剂制备了金纳米簇作为检测Ａｇ＋和Ｈｇ２＋的双功能荧光探针．在ＡｕＮＣｓ溶液中加入Ａｇ＋会形成ＡｕＡｇＮＣｓ使荧光增强，而在ＡｕＡｇＮＣｓ溶液中再加入Ｈｇ２＋则会引起荧光猝灭，响应速度快且稳定，推测其机理与Ａｇ Ａｕ金属键和Ｈｇ２＋ Ａｇ＋高亲和金属键的相互作用有关．该探针对Ａｇ＋和Ｈｇ２＋的检出限分别为１．０×１０－８和３．０×１０－８ｍｏｌ／Ｌ，将其用于湖水样品的检测结果显示，对Ａｇ＋的测定结果与给定浓度之间的相对误差小于５％，对Ｈｇ２＋的检测回收率为９７．７％～９９．３％．ＰＥＮＧ等［３３］则以甲硫氨酸做稳定剂制备了一种金纳米簇作为荧光增强型探针检测Ｃｄ２＋．实验表明只有Ｃｄ２＋的加入会使溶液荧光增强，推测是由于Ｃｄ２＋与配体上的氨基或羧基螯合使ＡｕＮＣｓ聚集所致，其他金属阳离子和阴离子均无响应．该方法的检出限为１．２２５×１０－８ｍｏｌ／Ｌ，对自来水、湖水和奶粉样品的分析发现平均回收率在９５．３３％～１０６．２１％．与金银纳米簇相比制备铜纳米簇所需的前驱体更丰富且成本更低．ＨＵ等［３４］以谷胱甘肽（ＧＳＨ）作为还原剂和稳定剂制备了铜纳米簇（ＧＳＨ ＣｕＮＣｓ）检测Ｈｇ２＋．Ｈｇ２＋的加入与配体表面的羧基和巯基发生反应诱导了ＣｕＮＣｓ的聚集从而使荧光猝灭，检出限为３．３×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．该方法对自来水、嘉陵江水及大米中Ｈｇ２＋的测定结果与氢化物发生原子荧光光谱法测定结果吻合度较好．２．２ 半导体量子点半导体量子点一般由ＩＩ ＶＩ族或ＩＩＩ Ｖ族的元素组成，是粒径在１～１０ｎｍ的零维纳米材料，由于其粒径小于或者接近激子半径，因此表现出量子限制效应使连续的能带结构变成分立状态，在被激发后可发射荧光．其独特的量子尺寸效应，使其光谱具有可控性，同时存在激发波长范围宽、发射光谱窄且对称的特性．目前报道的该类荧光探针多为ＣｄＸ（Ｘ＝Ｔｅ，Ｓｅ，Ｓ）量子点，通过不同的物质对量子点表面进行修饰来增加其水溶性及对金属离子的选择性．高雪等［３５］用巯基乙酸作稳定剂合成了ＣｄＴｅ量子点，然后通过乙二胺四乙酸钠（ＥＤＴＡ）与Ｃｄ２＋的络合作用对量子点的表面进行了化学蚀刻，形成Ｃｄ２＋空腔使荧光猝灭，以此作为一种Ｃｄ２＋增强型荧光探针，检出限为１．０×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．用于自来水和海水水样中Ｃｄ２＋的检测，回收率为９７％～１０８％．将有机荧光团连接到量子点上是制备比率型纳米探针的一种简单有效的方法．ＭＡ等［３６］将具有绿光发射的咪唑荧光团（ＰＩＰＴ）螯合到有红光发射的ＣｄＴｅ＠ＳｉＯ２量子点表面，作为一种比率型纳米探针ＰＩＰＴ ＣｄＴｅ＠ＳｉＯ２ＱＤｓ用来检测Ｈｇ２＋．由于ＰＩＰＴ与Ｈｇ２＋存在强螯合作用，加入Ｈｇ２＋后ＰＩＰＴ的荧光被猝灭，但ＣｄＴｅ量子点对Ｈｇ２＋不敏感荧光不变，因此出现荧光比值的变化，该方法对Ｈｇ２＋的检出限为６．５×１０－９ｍｏｌ／Ｌ，用于自来水和湖水水样回收率为９６．３％～１０７．０％．２．３ 碳点碳点是以碳为基础的粒径小于１０ｎｍ的零维碳纳米材料，具有荧光性质，因具有水溶性好、光稳定性高、原料成本低、制备过程简单、易功能化、毒性低及发射光谱可调等优点，可用于催化、荧光检测、生物成像等领域，是一种较为理想的构建荧光纳米探针的材料．ＺＨＡＮＧ等［３７］以天冬氨酸和碳酸氢铵为原料通过微波辅助热解法一步合成了石墨烯量子点（ＧＱＤｓ），可用于检测水中的Ｆｅ３＋．选择性实验显示在Ｆｅ３＋，Ｆｅ２＋，Ｈｇ２＋，Ｃａ２＋，Ｂａ２＋，Ｃｕ２＋，Ｍｎ２＋，Ｍｇ２＋，Ｎｉ２＋，Ａｇ＋中只有Ｆｅ３＋会使荧光明显猝灭，因为Ｆｅ３＋会与ＧＱＤｓ表面的酚羟基络合导致电子跃迁到Ｆｅ３＋的ｄ轨道，从而引起荧光猝灭．该探针的检出限为２．６×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．ＧＥＤＤＡ等［３８］则以虾壳为原料制备了一种低成本、响应速度快、选择性和灵敏度高的绿色荧光碳点（ＣＤ），基于Ｃｕ２＋与ＣＤ表面氨基的配位作用形成铜胺络合物及内过滤效应使荧光发生猝灭，可对水中Ｃｕ２＋进行检测，检出限为５．０×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．４１１第１期 纪雪峰，等：荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展碳点荧光探针对金属离子的选择性识别除上述通过ＣＤ表面官能团直接识别外，还可通过配体对ＣＤ的修饰提高选择性以及ＣＤ与其他物质结合形成复合物来提高识别能力．ＸＵ等［３９］合成了一种经胸腺嘧啶（Ｔ）修饰的ＣＤ，用于检测Ｈｇ２＋．通过形成Ｔ Ｈｇ２＋ Ｔ结构使ＣＤｓ Ｔ聚集，导致荧光强度降低．荧光探针ＣＤｓ Ｔ对Ｈｇ２＋的检出限为９．３×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ，用于自来水与池塘水水样的检测，回收率为９７．２％～１０３．７％．２．４ 金属 有机骨架材料金属 有机骨架材料（ＭＯＦｓ）是由金属离子和有机配体自组装形成的多孔材料，具有尺寸、结构可调性，在催化、吸附、气体储存与分离等方面具有良好的应用前景．本课题组制备了磁性ＭＯＦｓ及ＭＯＦ混合基质膜等复合ＭＯＦｓ材料，作为吸附剂去除环境中的污染物或作为色谱分析样品前处理的富集吸附材料［４０ ４３］．ＭＯＦｓ材料也具有优异的发光特性，可作为新型纳米荧光材料用于重金属离子的检测．ＲＵＤＤ等［４４］通过引入荧光团和功能化的二羧酸酯连接体合成了一系列ＭＯＦｓ材料（ＬＭＯＦ ２６１，２６２，２６３），用于检测和去除水中重金属离子．研究发现ＬＭＯＦ ２６３可在很低的浓度下（３．３×１０－９，１．９７×１０－８ｍｏｌ／Ｌ）检测Ｈｇ＋和Ｐｂ２＋．另外，ＬＭＯＦ ２６３还可以对Ｈｇ＋进行吸附，在３０ｍｉｎ内去除率达到９９．１％．目前报道的ＭＯＦｓ荧光探针多为荧光猝灭型，易受周围环境因素影响，相比之下荧光增强型及比率型探针能更好地应用于水中重金属离子的检测．ＣＨＥＮ等［４５］制备了含卟啉基团的金属 有机骨架材料ＰＣＮ ２２２ Ｐｄ（Ⅱ）对水溶液中的Ｃｕ２＋表现出荧光增强响应．Ｃｕ２＋的加入取代了与卟啉中氮原子螯合的钯离子，将钯离子置换出来并还原成钯纳米粒子从而催化了Ｈｅｃｋ反应，使苯胺转化为具有荧光的吲哚产物，产生荧光增强响应．检出限为５．０×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．ＷＡＮＧ等［４６］则合成了一种具有双发射峰的ＭＯＦｓ作为比率型荧光探针检测Ｃｕ２＋．加入Ｃｕ２＋后，Ｅｕ（ＩＩＩ）复合物的中心Ｅｕ３＋被Ｃｕ２＋取代导致荧光发生猝灭，而荧光素异硫氰酸酯（ＦＩＴＣ）的荧光信号不变可作为参考，呈现出比值荧光响应．该探针对Ｃｕ２＋的检测灵敏度很高，检出限达到１．０×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ，且在人血清样本、黄河水及自来水样品中１．０×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ的Ｃｕ２＋也可以被检测到，证明了这种探针的可行性．稀土 有机骨架荧光探针由于稀土离子自身的特性和配体向稀土离子的能量转移而呈现的发光现象，使其在荧光分析检测方面得到应用．ＸＩＡ等［４７］采用溶剂热法合成了以稀土离子为中心的ＭＯＦｓ可用于水溶液中Ｈｇ２＋的检测．向溶液中加入Ｈｇ２＋后，由于Ｈｇ２＋与配体的相互作用显著影响了配体向中心Ｔｂ３＋的能量转移从而发生荧光猝灭，检出限为４．４×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．将该方法用于河水、饮用水和自来水水样的检测，相对标准偏差小于４．８０％．除上述几类纳米荧光探针外，还有磁性纳米粒子、硅纳米材料以及纳米纤维素等也被用于重金属离子荧光探针的构建．表２总结了用于水中重金属离子检测的纳米荧光探针的文献报道．表２ 用于水中重金属离子检测的纳米荧光探针类型材料检测离子λｅｘ，ｅｍ／ｎｍ荧光响应ＬＯＤ／（ｍｏｌ·Ｌ １）实际应用参考文献ＦＩＴＣ ＡｕＮＰｓＣｕ２＋４９０，５１４猝灭６．４×１０ １０桶装矿泉水［３１］金属纳米材料ＡｕＡｇＮＣｓＨｇ２＋３７０，５６０猝灭３．０×１０ ８湖水［３２］ＧＳＨ ＣｕＮＣｓＨｇ２＋３６０，４４５猝灭３．３×１０ ９自来水、江水、珍珠米、糯米［３４］Ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ ＣａｐｐｅｄＡｕＮＣｓＣｄ２＋４２０，５６５增强１．２×１０ ８自来水、湖水、奶粉、骆驼奶粉［３３］ＢＳＡ Ａｇ／ＡｕａｌｌｏｙＮＣｓＰｂ２＋５００，６２０猝灭２．０×１０ ９饮用水、湖水［４８］５１１青岛理工大学学报第４２卷续表２类型材料检测离子λｅｘ，ｅｍ／ｎｍ荧光响应ＬＯＤ／（ｍｏｌ·Ｌ １）实际应用参考文献ＰＩＰＴ ＣｄＴｅ＠ＳｉＯ２ＱＤｓＨｇ２＋３００，５００／６５７比率６．５×１０ ９自来水、湖水［３６］半导体量子点Ａｇ＋＠Ｃｙｓ ＣｄＳＱＤｓＨｇ２＋３７２，５４５猝灭９．０×１０ ８饮用水［４９］ＥＤＴＡ蚀刻的ＭＰＡ ＣｄＴｅＱＤｓＣｄ２＋４００，—增强１．０×１０ ９自来水、海水［３５］ＣＤｓ ＴＨｇ２＋３６０，４５０猝灭９．３×１０ １０自来水、池塘水［３９］碳点Ａｐｔａｍｅｒ ｒＧＱＤｓＰｂ２＋３００，４３５增强６．０×１０ １０—［５０］ＣＤｓＣｕ２＋３３０，４０５猝灭５．０×１０ ９海水［３８］ＩＬＣＤｓＣｒ（Ⅵ）３８０，４５８猝灭１．５×１０ ８自来水［５１］ＰＣＮ ２２２ Ｐｄ（Ⅱ）Ｃｕ２＋２７５，３５１增强５．０×１０ ８—［４５］ＴｂＴＡＴＡＢＨｇ２＋３５０，—猝灭４．４×１０ ９河水、饮用水、自来水［４７］金属有机骨架材料ＭＯＦ ５２５Ｃｕ２＋５１２，６５１猝灭６．７×１０ ８矿泉水、自来水［５２］ＭＯＦ ５２５ＮＰｓＣｕ２＋４１４，６４６猝灭２．２×１０１０饮用水、细胞成像［５３］ＺＩＦ ８Ｃｕ２＋３３０，５１５／６１６比率１．０×１０１０人血清样本、黄河水、自来水［４６］３ 结论与展望随着重金属污染问题日益加剧，重金属离子的检测受到越来越多的关注．近年来，荧光探针在重金属离子检测方面取得了较好的进展．然而，仍然存在一些问题亟待解决．例如：一些荧光探针特异性不高，容易受其他金属离子的干扰，或灵敏度不够，达不到检测的要求；部分荧光探针结构复杂，合成较为困难，多数有机荧光探针是在有机溶剂跟水的混合体系中进行的，很难广泛应用．因此，要优化已有荧光探针的性能，进一步提高检测的灵敏度和选择性以及探针的实用性．另一方面，对于性能优良、合成简单、成本低、水溶性好且能够实时检测的新型荧光探针的设计还需要进一步的探究．此外，还可以对荧光探针的检测机理进行深入研究，将多种检测手段联用，设计出抗干扰能力更强，更具实际应用价值的荧光探针．总之，随着荧光探针技术的进一步发展，新型、高效、适用范围广的荧光探针将被不断开发，使其在化学、环境科学、生物科学等领域具有更加广泛的应用前景．参考文献（犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊）：［１］ ＮＯＬＡＮＥＭ，ＬＩＰＰＡＲＤＳＪ．Ｔｏｏｌｓａｎｄｔａｃｔｉｃｓｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｉｃｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｖｉｅｗｓ，２００８，１０８（９）：３４４３ ３４８０．［２］ ＪＡＲＵＰＬ，ＡＫＥＳＳＯＮＡ，ＪＡＲＵＰＬ．Ａｋｅｓｓｏｎａｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｃａｄｍｉｕｍａｓａｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］．ＴｏｘｉｃｏｌＡｐｐｌＰｈａｒ ｍａｃｏｌ，２００９，２３８（３）：２０１ ２０８．［３］ ＳＵＮＧＴＷ，ＬＯＹ，ＣＨＡＮＧＩ，ｅｔａｌ．ＨｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅｆｏｒＣｒ３＋ｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅＣｄＳｅＱＤｓ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１４，２０２：１３４９ １３５６．［４］ ＬＯＵＪ，ＪＩＮＬ，ＷＵＮ，ｅｔａｌ．ＤＮＡｄａｍａｇｅａｎｄｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｉｎｈｕｍａｎｂｌｙｍｐｈｏｂｌａｓｔｏｉｄｃｅｌｌｓａｆｔｅｒｃｏｍｂｉｎｅｄｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｈｅｘａｖａｌｅｎｔｃｈｒｏｍｉｕｍａｎｄｎｉｃｋｅｌｃｏｍｐｏｕｎｄｓ［Ｊ］．ＦｏｏｄａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＴｏｘｉｃｏｌｏｇｙ，２０１３，５５：５３３ ５４０．［５］ ＨＵＮＧＹＨ，ＢＵＳＨＡＩ，ＣＨＥＭＹＲＡ，ｅｔａｌ．Ｃｏｐｐｅｒｉｎｔｈｅｂｒａｉｎａｎｄａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓｄｉｓｅａｓｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓ ｔｒｙ，２０１０，１５（１）：６１ ７６．［６］ ＴＵＤＯＲＲ，ＺＡＬＥＷＳＫＩＰＤ，ＲＡＴＮＡＩＫＥＲＮ，ｅｔａｌ．Ｚｉｎｃｉｎｈｅａｌｔｈａｎｄｃｈｒｏｎｉｃｄｉｓｅａｓｅ［Ｊ］．ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｕｔｒｉｔｉｏｎＨｅａｌｔｈａｎｄＡｇｉｎｇ，２００５，９（１）：４５ ５１．［７］ 付海曦，刘威，张春辉，等．水体中重金属离子的检测方法研究进展［Ｊ］．理化检验（化学分册），２０１２，４８（４）：４９６ ５０３．ＦＵＨａｉｘｉ，ＬＩＵＷｅｉ，ＺＨＡＮＧＣｈｕｎｈｕｉ，ｅｔａｌ．Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｏｆｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｉｎｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＰｈｙｓｉｃａｌＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓ（ＰａｒｔＢ：ＣｈｅｍｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓ），２０１２，４８（４）：４９６ ５０３．［８］ 王玉红，王延凤，陈华，等．海水中重金属检测方法研究及治理技术探索［Ｊ］．环境科学与技术，２０１４，３７（Ｓ１）：２３７ ２４１．ＷＡＮＧＹｕｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＹａｎｆｅｎｇ，ＣＨＥＮＨｕａ，ｅｔａｌ．Ｄｅｔｅｃｔｍｅｔｈｏｄｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｅａｗａｔｅｒａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｘｐｌｏｒａ ６１１第１期 纪雪峰，等：荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展ｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，３７（Ｓ１）：２３７ ２４１．［９］ ＣＨＥＮＸ，ＰＲＡＤＨＡＮＴ，ＷＡＮＧＦ，ｅｔａｌ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃｈｅｍｏｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｓｐｉｒｏｒｉｎｇ ｏｐｅｎｉｎｇｏｆｘａｎｔｈｅｎｅｓａｎｄｒｅｌａｔｅｄｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｖｉｅｗｓ，２０１２，１１２（３）：１９１０ １９５６．［１０］ ＺＨＡＮＧＪ，ＣＨＥＮＧＦ，ＬＩＪ，ｅｔａｌ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｐｒｏｂｅｓｆｏｒｓｅｎｓｉｎｇａｎｄｉｍａｇｉｎｇｏｆｍｅｔａｌｉｏｎｓ：Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｐｅｒ ｓｐｅｃｔｉｖｅｓ［Ｊ］．ＮａｎｏＴｏｄａｙ，２０１６，１１（３）：３０９ ３２９．［１１］ 张鹏，张有明，林奇，等．金属离子响应型荧光传感分子的设计原理及研究进展［Ｊ］．有机化学，２０１４，３４（７）：１３００ １３２１．ＺＨＡＮＧＰｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｏｕｐｅｎｇ，ＬＩＮＱｉ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｍｅｔａｌｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｓｅｎｓ ｉｎｇｍｏｌｅｃｕｌｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１４，３４（７）：１３００ １３２１．［１２］ ＹＵＡＮＬ，ＬＩＮＷ，ＺＨＥＮＧＫ，ｅｔａｌ．Ｆｒｅｔ ｂａｓｅｄｓｍａｌｌ ｍｏｌｅｃｕｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓ：Ｒａｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｂｉｏｉｍａｇｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＡｃｃｏｕｎｔｓｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１３，４６（７）：１４６２ １４７３．［１３］ ＳＵＮＮＡＰＵＯ，ＫＯＴＬＡＮＧ，ＭＡＤＤＩＢＯＹＩＮＡＢ，ｅｔａｌ．Ｒｈｏｄａｍｉｎｅｂａｓｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｈｅｍｏｓｅｎｓｏｒｆｏｒｃｈｒｏｍｉｕｍ（ＩＩＩ）ａｎｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉ ｃａｔｉｏｎｉｎｌｉｖｅｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１７，２４６：７６１ ７６８．［１４］ 曾竟，刘瑞姣，陈佳敏．在双波长下识别Ｆｅ３＋的一种新型可视化荧光探针的合成及性能［Ｊ］．发光学报，２０１９，４０（４）：５４２ ５５１．ＺＥＮＧＪｉｎｇ，ＬＩＵＲｕｉｊｉａｏ，ＣＨＥＮＪｉａｍｉｎ．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｎｏｖｅｌｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒＦｅ３＋ａｔｄｕａｌｅｍｉｓｓｉｏｎｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，２０１９，４０（４）：５４２ ５５１．［１５］ 陈家逸，苏伟，王恩举．基于１，８ 萘酰亚胺与罗丹明Ｂ间荧光共振能量转移的高选择性Ｈｇ２＋比率荧光探针［Ｊ］．高等学校化学学报，２０１６，３７（２）：２３２ ２３８．ＣＨＥＮＪｉａｙｉ，ＳＵＷｅｉ，ＷＡＮＧＥｎｊｕ．ＨｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｒａｔｉｏｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒＨｇ２＋ｂａｓｅｄｏｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｒｅｓｏｎａｎｃｅｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒｂｅｔｗｅｅｎ１，８ ｎａｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅａｎｄｒｈｏｄａｍｉｎｅＢ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，２０１６，３７（２）：２３２ ２３８．［１６］ ＬＩＭ，ＪＩＡＮＧＸ，ＷＵＨ，ｅｔａｌ．Ａｄｕａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｒｏｂｅｆｏｒ“ｔｕｒｎ ｏｎ”ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆＰｂ２＋ａｎｄｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｂａｓｅｄｏｎａｒｈｏｄａｍｉｎｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｉｎａｑｕｅｏｕｓｍｅｄｉａ［Ｊ］．ＤａｌｔｏｎＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，２０１５，４４（３９）：１７３２６ １７３３４．［１７］ ＳＨＡＩＬＹ，ＫＵＭＡＲＡ，ＰＡＲＶＥＥＮＩ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｃｏｕｍａｒｉｎｔｒｉａｚｏｌｅｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｏｍｅｔｒｉｃ‘ｔｕｒｎ ｏｆｆ’ｓｅｎｓｏｒｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＰｂ２＋ｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，２０１８，３３（４）：７１３ ７２１．［１８］ 王海娜，张慧，俞天智，等．香豆素类双酰腙荧光探针的合成及对Ｃｕ２＋的识别性能［Ｊ］．化学通报，２０２０，８３（３）：２４０ ２４５．ＷＡＮＧＨａｉｎａ，ＺＨＡＮＧＨｕｉ，ＹＵＴｉａｎｚｈｉ，ｅｔａｌ．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｉｃｏｕｍａｒｉｎａｃｙｌｈｙｄｒａｚｏｎｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒＣｕ２＋［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０２０，８３（３）：２４０ ２４５．［１９］ 刘琪梦，汪欢，郭昊冉，等．在纯水体系和活细胞中高选择检测Ｆｅ３＋的香豆素荧光探针［Ｊ］．无机化学学报，２０１９，３５（５）：９２３ ９２９．ＬＩＵＱｉｍｅｎｇ，ＷＡＮＧＨｕａｎ，ＧＵＯＨａｏｒａｎ，ｅｔａｌ．Ａｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃｏｕｍａｒｉｎ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇＦｅ３＋ｉｎｐｕｒｅｗａ ｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１９，３５（５）：９２３ ９２９．［２０］ ＸＵＺ，ＬＩＧ，ＲＥＮＹ，ｅｔａｌ．ＡｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｄ２＋ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｆｆｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｎｄｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＤａｌｔｏｎＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，２０１６，４５（３０）：１２０８７ １２０９３．［２１］ ＶＥＬＭＵＲＵＧＡＮＫ，ＲＡＭＡＮＡ，ＤＯＮＤ，ｅｔａｌ．Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＺｎ（ＩＩ）ｂｙｄｕａｌｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｔｕｒｎ ｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１５，５（５５）：４４４６３ ４４４６９．［２２］ ＳＨＩＺ，ＨＡＮＱ，ＹＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ａｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｔｗｏ ｐｈｏｔｏｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃａｄｍｉｕｍ（ＩＩ）ｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｒａｍｏｌｅｃ ｕｌａｒｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｉｔｓｉｍａｇｉｎｇｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙＡＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌ，２０１５，２１（１）：２９０ ２９７．［２３］ ＺＨＯＵＹ，ＺＨＡＮＧＪ，ＺＨＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ａｒｈｏｄａｍｉｎｅ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｃｈｅｍｏｓｅｎｓｏｒｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｒ３＋ｉｎａｑｕｅ ｏｕｓｍｅｄｉａ［Ｊ］．Ｄｙｅｓ＆Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，２０１３，９７（１）：１４８ １５４．［２４］ ＬＩＵＹ，ＳＨＥＮＲ，ＲＵＪ，ｅｔａｌ．Ａｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｒｈｏｄａｍｉｎｅ６Ｇ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｔｕｒｎ ｏｎｐｒｏｂｅｆｏｒＦｅ３＋ｉｎｗａｔｅｒａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１６，６（１１３）：１１１７５４ １１１７５９．［２５］ ＺＨＡＮＧＢ，ＤＩＡＯＱ，ＭＡＰ，ｅｔａｌ．ＡｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒＣｕ２＋ｂａｓｅｄｏｎｒｈｏｄａｍｉｎｅＢｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓ，２０１６，２２５：５７９ ５８５．［２６］ 陈兆辉，李媛媛，韩娟，等．一种基于香豆素衍生物的铁离子水溶性荧光探针的合成及其应用［Ｊ］．分析化学，２０１８，４６（１）：２０ ２６．ＣＨＥＮＺｈａｏｈｕｉ，ＬＩＹｕａｎｙｕａｎ，ＨＡＮＪｕａｎ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｆｅｒｒｉｃｉｏｎｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｂａｓｅｄｏｎｃｏｕｍａｒｉｎｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１８，４６（１）：２０ ２６．［２７］ ＨＵＡＮＧＫ，ＪＩＡＯＸ，ＬＩＵＣ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｍｅｒｃｕｒｙｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎａｎｏｖｅｌｒｈｏｄｏｌ ｃｏｕｍａ ｒｉｎｈｙｂｒｉｄｄｙｅ［Ｊ］．Ｄｙｅｓ＆Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，２０１７，１４２：４３７ ４４６．［２８］ 李长伟，杨栋，尹兵，等．新型香豆素类Ｚｎ２＋荧光探针的合成及细胞成像研究［Ｊ］．有机化学，２０１６，３６（４）：７８７ ７９４．ＬＩＣｈａｎｇｗｅｉ，ＹＡＮＧＤｏｎｇ，ＹＩＮＢｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｎｏｖｅｌｃｏｕｍａｒｉｎ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇＺｎ２＋ｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１６，３６（４）：７８７ ７９４．［２９］ ＷＡＮＧＰ，ＦＵＪ，ＹＡＯＫ，ｅｔａｌ．Ａｎｏｖｅｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｄｅｒｉｖｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ“ｔｕｒｎ ｏｎ”ｐｒｏｂｅｆｏｒＣｕ２＋ｗｉｔｈｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１８，２７３：１０７０ １０７６．［３０］ ＺＡＮＧＳＱ，ＬＵＨＬ，ＷＡＮＧＷＫ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｗｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒＣｄ２＋ａｎｄＨｇ２＋ｗｉｔｈａｎｏｐｐｏｓｉｔｅｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎ７１１青岛理工大学学报第４２卷１００％ａｑｕｅｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＤａｌｔｏｎＴｒａｎｓ，２０１６，４５：８１７４ ８１８１．［３１］ ＷＡＮＧＳ，ＷＡＮＧＸ，ＺＨＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｉｔｓｃａｔａｌｙｔｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｏｃｙｓｔｅ ｉｎｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｂｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｊ］．ＣｏｌｌｏｉｄｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅｓＡ：ＰｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＥｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇＡｓｐｅｃｔｓ，２０１５，４６８：３３３ ３３８．［３２］ ＺＨＡＮＧＹ，ＪＩＡＮＧＨ，ＷＡＮＧＸ．Ｃｙｔｉｄｉｎｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｔｕｒｎ ｏｎａｎｄｔｕｒｎ ｏｆｆｐｒｏｂｅｆｏｒｄｕａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＡｇ＋ａｎｄＨｇ２＋［Ｊ］．ＡｎａｌｙｔｉｃａＣｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２０１５，８７０：１ ７．［３３］ ＰＥＮＧＹ，ＷＡＮＧＭ，ＷＵＸ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ ｃａｐｐｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｎｈａｎｃｅｄｐｒｏｂｅｆｏｒｃａｄｍｉｕｍ（ＩＩ）ｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］．Ｓｅｎｓｏｒｓ，２０１８，１８（２）：６５８ ６６８．［３４］ ＨＵＸ，ＷＡＮＧＷ，ＨＵＡＮＧＹ．Ｃｏｐｐｅｒｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＨｇ２＋ｉｎｗａｔｅｒａｎｄｆｏｏｄｓｔｕｆｆ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１６，１５４：４０９ ４１５．［３５］ 高雪，葛丹，赵月，等．ＣｄＴｅ量子点作为荧光探针测定水环境中微量镉离子［Ｊ］．化学通报，２０１５，７８（１０）：９０２ ９０６．ＧＡＯＸｕｅ，ＧＥＤａｎ，ＺＨＡＯＹｕｅ，ｅｔａｌ．ＣｄＴｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｒａｃｅｃａｄｍｉｕｍｉｏｎｓｉｎｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１５，７８（１０）：９０２ ９０６．［３６］ ＭＡＦ，ＳＵＮＭ，ＺＨＡＮＧＫ，ｅｔａｌ．Ａｒａｔｉｏｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｏｒｆｏｒｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｉｃｉｏｎ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１５，２０９：３７７ ３８３．［３７］ ＺＨＡＮＧＣＦ，ＣＵＩＹＹ，ＳＯＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅａｓｓｉｓｔｅｄｏｎｅ ｐｏｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓｈｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓ ｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｉｒｏｎｉｏｎｓａｎｄｐＨｖａｌｕｅ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１６，１５０（１）：５４ ６０．［３８］ ＧＥＤＤＡＧ，ＬＥＥＣ，ＬＩＮＹ，ｅｔａｌ．Ｇｒｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｆｒｏｍｐｒａｗｎｓｈｅｌｌｓｆｏｒｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒｉｏｎｓ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１６，２２４：３９６ ４０３．［３９］ ＸＵＨ，ＨＵＡＮＧＳ，ＬＩＡＯＣ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｙｍｉｎｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｆｏｒＨｇ２＋ａｎｄＬ ｃｙｓｔｅｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１５，５（１０８）：８９１２１ ８９１２７．［４０］ ＷＵＧ，ＭＡＪ，ＷＡＮＧＳ，ｅｔａｌ．Ｃａｔｉｏｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｂａｓｅｄｍｉｘｅｄ ｍａｔｒｉｘｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｐｈｅｎｏｘｙｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ（ＰＣＡ）ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｆｒｏｍｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙＵＨＰＬＣ ＭＳ／ＭＳｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０２０，３９４：１２２５５６．［４１］ ＷＵＧ，ＭＡＪ，ＬＩＳ，ｅｔａｌ．Ｃａｔｉｏｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓａｓａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｄｓｏｒｂｅｎｔｆｏｒｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｏｆ２，４ ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｏｘｙａｃｅｔｉｃａｃｉｄｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０２０，１８６：１０９５４２．［４２］ ＭＡＪ，ＬＩＳ，ＷＵＧ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍｉｘｅｄ ｍａｔｒｉｘｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｒｏｍｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋ（ＭＩＬ ５３）ａｎｄｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅｆｌｕｏｒｉｄｅ）ｆｏｒｕｓｅｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｕｌｆｏｎｙｌｕｒｅａｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｂｙｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｌｌｏｉｄａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，２０１９，５５３：８３４ ８４４．［４３］ ＭＡＪ，ＹＡＯＺ，ＨＯＵＬ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ（ＭＯＦｓ）ｆｏｒｍａｇｎｅｔｉｃｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｐｙｒａｚｏｌｅ／ｐｙｒｒｏｌｅｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙＨＰＬＣ ＤＡＤｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１６，１６１：６８６ ６９２．［４４］ ＲＵＤＤＮＤ，ＷＡＮＧＨ，ＦＵＥＮＴＥＳＦＥＲＮＡＮＤＥＺＥＭ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｔｈｅｓｉｍｕｌｔａ ｎｅｏｕｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｍｏｖａｌｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｆｒｏｍｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１６，８（４４）：３０２９４ ３０３０３．［４５］ ＣＨＥＮＹ，ＪＩＡＮＧＨ．Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｃａｔａｌｙｚｅｄｈｅｃｋ ｒｅａｃｔｉｏｎ：Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ“Ｔｕｒｎ Ｏｎ”ｓｅｎｓｉｎｇｏｆＣｕ（ＩＩ）ｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６，２８（１８）：６６９８ ６７０４．［４６］ ＷＡＮＧＪ，ＣＨＥＮＨ，ＲＵＦ，ｅｔａｌ．Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｕａｌ ｅｍｉｔｔｉｎｇｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐｒｏｂｅｉｎｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓｆｏｒｕｌｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒａｔｉｏｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙＡＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌ，２０１８，２４（１４）：３４９９ ３５０５．［４７］ ＸＩＡＴ，ＳＯＮＧＴ，ＺＨＡＮＧＧ，ｅｔａｌ．Ａｔｅｒｂｉｕｍｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｉｎｇｏｆＨｇ２＋ｉｏｎｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙＡＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌ，２０１６，２２（５１）：１８４２９ １８４３４．［４８］ ＷＡＮＧＣ，ＣＨＥＮＧＨ，ＳＵＮＹ，ｅｔａｌ．Ｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍａｓｉｌｖｅｒ／ｇｏｌｄａｌｌｏｙａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｌｅａｄ（ＩＩ）［Ｊ］．ＭｉｋｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２０１５，１８２（３）：６９５ ７０１．［４９］ ＵＰＰＡＹ，ＫＵＬＣＨＡＴＳ，ＮＧＡＭＤＥＥＫ，ｅｔａｌ．ＳｉｌｖｅｒｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｅｄＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｒａｃｅＨｇ２＋［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，２０１６，１７８：４３７ ４４５．［５０］ ＱＩＡＮＺ，ＳＨＡＮＸＹ，ＣＨＡＩＬＪ，ｅｔａｌ．Ａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｓｅｎｓｏｒｂａｓｅｄｏｎｇｒａｐｈｅｎｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ ａｐｔａｍｅｒｐｒｏｂｅａｎｄｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｌｅａｄ（ＩＩ）ｉｏｎ［Ｊ］．ＢｉｏｓｅｎｓｏｒｓａｎｄＢｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１５，６８：２２５ ２３１．［５１］ ＬＩＵＸ，ＬＩＴ，ＷＵＱ，ｅｔａｌ．ＣａｒｂｏｎｎａｎｏｄｏｔｓａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｏｒｆｏｒｒａｐｉｄａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｒ（ＶＩ）ａｎｄｔｈｅｉｒｍｕｌｔｉｆｕｎｃ ｔｉｏｎａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１７，１６５：２１６ ２２２．［５２］ ＬＩＬ，ＳＨＥＮＳ，ＬＩＮＲ，ｅｔａｌ．ＲａｐｉｄａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｓｅｎｓｉｎｇｏｆＣｕ（ＩＩ）ｉｏｎｗｉｔｈｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１７，５３（７２）：９９８６ ９９８９．［５３］ ＣＨＥＮＧＣ，ＺＨＡＮＧＲ，ＷＡＮＧＪ，ｅｔａｌ．Ａｎｕｌｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｓｅｎｓｏｒｂａｓｅｄｏｎｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｏｒＣｕ２＋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｎａｌｙｓｔ，２０２０，１４５（３）：７９７ ８０４．（责任编辑 姜锡方）８１１。
《2024年新型金属离子荧光探针的合成及性能和应用的研究》范文
《新型金属离子荧光探针的合成及性能和应用的研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，荧光探针作为一种高效、灵敏的检测工具，在生物医学、环境监测、材料科学等领域中发挥着越来越重要的作用。
其中，金属离子荧光探针以其独特的选择性和灵敏度，成为了研究领域的热点。
本文将重点介绍一种新型金属离子荧光探针的合成过程，并探讨其性能及实际应用。
二、新型金属离子荧光探针的合成本研究所合成的金属离子荧光探针采用了一种新型的配体结构，通过配位作用与金属离子结合，从而产生荧光信号。
合成步骤如下：1. 合成配体：以苯胺为原料，经过多步反应，成功合成出目标配体。
在合成过程中，需严格控制反应条件，以确保产物的纯度和收率。
2. 合成金属离子荧光探针：将配体与目标金属离子在适宜的溶剂中进行配位反应，得到新型金属离子荧光探针。
该过程需在室温下进行，以避免对探针性能的影响。
三、新型金属离子荧光探针的性能1. 选择性：该新型金属离子荧光探针对特定金属离子具有较高的选择性，能够在多种金属离子共存的情况下，实现对目标金属离子的高效检测。
2. 灵敏度：该探针的灵敏度较高，能够在较低浓度下实现对目标金属离子的检测。
同时，该探针具有较低的检测限，提高了其在低浓度环境下的应用价值。
3. 稳定性：该探针在溶液中具有较好的稳定性，能够在较长时间内保持其荧光信号的稳定性，有利于提高实验结果的准确性。
四、新型金属离子荧光探针的应用1. 生物医学领域：该新型金属离子荧光探针可用于细胞内金属离子的检测和成像。
通过将探针引入细胞内，实现对细胞内金属离子的实时监测，有助于研究细胞内金属离子的代谢和作用机制。
2. 环境监测领域：该探针可应用于水体中重金属离子的检测。
将探针加入水样中，通过观察其荧光信号的变化，实现对水体中重金属离子的快速检测和监测。
3. 材料科学领域：该探针可用于材料中金属离子的分析和鉴定。
通过将探针与材料进行反应，实现对材料中金属离子的检测和定位，有助于评估材料的性能和质量。
双光子蛋白质荧光探针及其在药物研究中的应用
双光子蛋白质荧光探针及其在药物研究中的应用辛亚兵;梁谦英;李佳军;韩金良;田玉顺【摘要】蛋白质在生命现象和生命过程中起重要作用,在众多的蛋白质分析法中,荧光探针日益广泛地应用于药物筛选等领域。
由于双光子荧光技术具有高分辨率、良好的组织穿透能力、极小的组织伤害性和极低的光漂白等特点,可以实现活体蛋白质功能的可视化研究,可为新药筛选提供服务。
本文就对蛋白质荧光探针的研究现状进行综述,并展望双光子蛋白质荧光探针在药物研究中的应用前景。
【期刊名称】《药学研究》【年(卷),期】2017(036)007【总页数】4页(P401-403)【关键词】双光子荧光探针蛋白质活影像药物研究【作者】辛亚兵;梁谦英;李佳军;韩金良;田玉顺【作者单位】延边大学药学院,吉林延吉133002;延边大学药学院,吉林延吉133002;延边大学药学院,吉林延吉133002;延边大学药学院,吉林延吉133002;延边大学药学院,吉林延吉133002【正文语种】中文【中图分类】R965.1蛋白质是生物体的主要构成物质，是生命活动的体现者和承担者。
生物体内绝大部分生化反应是由酶催化的，这些酶几乎都是蛋白质，此外承担物质出入细胞的载体、免疫系统的抗体等也是蛋白质。
机体细胞中种类繁多的蛋白质各具不同的生理功能，在许多情况下，一个细胞功能的实现是多个蛋白质分子相互作用的结果[1]。
研究蛋白质的结构、功能及相互作用是理解生命过程中各种内在机制的关键，可为药物研发提供重要的依据[2]。
近年来，随着科技的不断发展，大量的荧光探针广泛应用于蛋白质各项生理活动的检测中。
1.1 经典的蛋白质测定方法蛋白质的分离、定性和定量分析关系到生物化学等生命科学的所有领域，至关重要。
经典的蛋白质测定方法有利用双缩脲[3]或考马斯亮蓝[4]的分光光度法、凯氏定氮法[5]、电泳分析法[6]、质谱分析法[7]等。
这些方法在准确度、测定速度、简便性和灵敏度等方面具有各自的优势，常用于蛋白质的含量测定，但作为蛋白质与小分子或生物大分子之间相互作用等功能研究时有局限性，不利于阐明生物体生理或病理机制，不能满足现代蛋白质组学等学科的发展趋势和步骤，不适合作为现代药物研究的一种测定方法。
荧光探针
荧光探针的种类、研究热点与研究进展19920102203495 宋菊平【摘要】：荧光探针在化学传感、光学材料及生物检测和识别等领域得到了广泛的应用，并成为实现上述功能的一种主要的技术手段。
最近，无机发光量子点、荧光聚合物纳米微球、复合荧光二氧化硅纳米粒子等荧光纳米探针的相继出现，为生物分析提供了新的发展领域，成为了近年来研究的热点。
而一些传统的探针，也得到了一下新的改进与发展。
荧光探针在生物医学光子学领域正呈现一片欣欣向荣的场面。
【关键词】：荧光探针；量子点荧光探针；纳米荧光探针；小分子荧光探针；双光子金属离子荧光探针；硫醇类探针；（一）荧光探针的种类按照荧光探针制作方式，可分为化学荧光探针和基因荧光探针。
其中化学荧光探针是由化学方法合成的，而基因荧光探针是由可遗传、由DNA编码、蛋白质组成的。
按荧光波长可分为发射在紫外可见区的荧光探针和近红外区的荧光探针。
按荧光探针用途不同可分为荧光标记试剂(fluorescent) 和荧光生成试剂(nuorlgenic)。
按荧光探针物质本身的性质又可分为有机(包括稀土金属有机配合物) 荧光探针、量子点荧光探针、高分子荧光探针等按照荧光探针功能来分，可分为细胞活性探针；细胞器探针；膜荧光探针；核酸探针；Ph值探针；免疫荧光探针；钙离子探针；活性氧探针。
细胞活性探针是标记活细胞；酯酶底物探针、过氧化物酶底物探针和离子泵活性指示探针识别死细胞，死细胞探针有膜不透性DNA探针和丹磺酰赖氨酸。
而其优点是灵敏，安全。
细胞器探针是与细胞器选择性结合的荧光染料。
主要用途：研究胞内的氧化作用、有丝分裂、底物降解作用、解毒反应、细胞间的转运和细胞分拣等。
膜探针是非极性探针、两性探针、膜流动性探针、荧光标记的磷脂、脂肪酸和固醇探针。
用途：测量膜的扩散、监测病毒－细胞的融合、观察膜流动性和研究膜表面的分子组成。
核酸是细胞生长、分化、遗传的重要物质。
用途：测定DNA和RNA的形态和含量；研究细胞周期和肿瘤的诊断、治疗和预防。
荧光探针的应用与进展
2016年7月Nature Biotechnology杂 志发表一篇《一个能够用于双色显微成 像和增强生物发光的青色光可激发的橙 色荧光蛋白》实现了单一波长激发双色 荧光成像。来自中国科学院深圳先进技 术研究院储军主持研发了目前最高灵敏 度的生物发光探针Antares，为活体内 细胞追踪提供了高灵敏的平台，实现了 在小鼠脑内单一波长激发双色荧光成像 和高灵敏的生物发光成像。论文发表后 作为Nature Methods研究亮点，受到高 度评价。
给电子取代基如：-NH2，-NR2，OH，-OR和-CN。 吸电子取代基如：-C = O，COOH，-CHO，-NO2和-
外因
溶液的PH值、温度 激发光源的选择 溶剂的性质如极性、介 电常数 染料分子间相互作用等
荧光探针的选择原则
（1）荧光的定性或定量 定性一般选择单波长激发探针，定量最好选择双波长激发的比率探针 （2）荧光探针的特异性和毒性 （3）荧光探针的适用PH （4）激发波长与发射波长 斯托克斯位移 （5）荧光强度与荧光寿命 （6）光稳定性、漂白性 （7）荧光量子产率
光，从而对H2O2进行成像。
Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201602939
荧光探针的应用进展
荧光BC与H2O2反应导致的吸收和发射光的变化
Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201602939
（A）相同浓度BC在不同 H2O2浓度时的吸收光谱 （B）PBS溶液中，相同浓度 BC在不同H2O2浓度时的荧光 光谱（激发光波长为410nm （C）472nm和693nm光强比 率与H2O2浓度的线性关系 （D）用不同种类分子处理 BC时472nm和693nm的光强比 率，激发光波长为410nm。
双光子激发荧光成像技术的研究与应用
双光子激发荧光成像技术的研究与应用随着生物科学和医学领域的不断发展，对于细胞和组织的研究和诊断技术也越来越关注。
而双光子激发荧光成像技术就是近年来得到广泛应用的一种非常重要的手段。
一、什么是双光子激发荧光成像技术？双光子激发荧光成像技术是指通过同时吸收两束波长相同的光子，从而在样品内部产生一个激发态分子。
这个过程中，荧光分子的激发能量只有在光子聚焦点上才会达到荧光分子的激发门槛，这种特殊的成像方式比普通的荧光显微镜更加精确，可以用于生物样品的三维成像。
同时，这种技术也能对活细胞进行成像，无需任何特殊处理，因此被广泛应用于生物领域。
二、研究双光子激发荧光成像技术的意义双光子激发荧光成像技术的研究意义非常重大。
首先，它可以为细胞和组织的成像提供一个更加精确和高分辨率的手段，不仅可以直观地观察细胞和组织的结构和形态，还可以更加深入地研究其功能和代谢状态。
其次，它的应用范围非常广泛，不仅可以用于研究基础生物学问题，还可以用于临床的诊断和治疗，为生物科学和医学领域的发展提供了有力的支撑。
三、双光子激发荧光成像技术的应用双光子激发荧光成像技术已经被广泛应用于细胞和组织的成像、动态过程的观察、基因表达分析、药物研发、癌症诊断和治疗等领域。
在细胞和组织的成像方面，双光子激发荧光成像技术可以用于观察细胞内的细微结构和亚细胞器的分布情况，可以进行三维成像，从而更加精确地研究细胞和组织的形态和结构。
在动态过程的观察方面，双光子激发荧光成像技术可以用于观察细胞内的生物分子和化学物质的转移和传递过程，比如细胞成分的运动、信号传递和分子扩散等。
在基因表达分析方面，双光子激发荧光成像技术可以用于观察和记录基因活性的变化，从而研究基因调控的机制和过程。
在药物研发方面，双光子激发荧光成像技术可以用于观察药物和生物分子的互动过程，从而提高药物研发的效率和成功率。
在癌症诊断和治疗方面，双光子激发荧光成像技术可以用于检测癌症细胞和组织中的分子标记和生物指示物，从而提供癌症的早期诊断和治疗。
荧光纳米探针的合成及其应用研究进展
荧光纳米探针的合成及其应用研究进展
侯可心;丁晟;杨焜;王在玺;李钒
【期刊名称】《分析测试学报》
【年(卷),期】2024(43)1
【摘要】近年来涌现的荧光纳米探针独特的尺寸及结构赋予其优异的光稳定性、较高的荧光量子产率、可调的激发发射波长等众多优势,引起科研工作者的广泛关注。
荧光纳米探针作为一类重要的光响应性纳米材料在小分子及生物大分子检测、细胞成像、活体诊断等领域具有广阔的应用前景,有望成为传统有机荧光染料的理想替代物。
该文针对目前研究较多的量子点、金属纳米簇及金属-有机框架及其他纳米荧光探针,介绍了其结构组成、物理化学性质等基本性质,并着重阐述其主要合成方法以及在化学传感、生物医学等领域的应用及研究进展,最后对目前该领域的发展前景做出总结及展望。
【总页数】18页(P1-18)
【作者】侯可心;丁晟;杨焜;王在玺;李钒
【作者单位】军事科学院系统工程研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O657.3;G353.11
【相关文献】
1.金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用
2.双量子点纳米复合物NO比率荧光探针的合成与应用
3.基于近红外二区荧光纳米探针的活体光学成像技术在生物
医学应用的研究进展4.聚合物点/金纳米簇比率荧光探针的合成及其对三聚氰胺检测的应用5.1例复杂肝型肝豆状核变性的病例报道
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双光子荧光
双光子共焦激光扫描荧光显微镜的应用
application
钙离子通道的观察--贝尔 实验室研究了活体大脑皮 层神经元细胞内的钙离子 动力学情形. 对活老鼠大 脑作标记后,拨弄老鼠的 胡须以产生刺激,观察到 发生在大脑细胞神经元间 突触的活动,成像深度可 深达大脑240μm。
三维高密度存储及微 细加工--由于双光子激 发具有有效作用体积 小的特点,避免了层与 层间的相互干扰,极大 地提高了数据存储密 度.
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3 双光子荧光的特点及优点
3.1 特点：
(1)双光子吸收的辐射光源一般在可见-近红外区 (≥800nm)； (2)双光子吸收的强度与激发光强的平方成正比，是 一种非线性吸收，荧光强度比单光子吸收强；
一成功用于双光子显微镜的双光子探针。
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双光子荧光探针的研究领域
双光子葡萄糖示踪器
具有良好的光稳定性，能够持 续监控正常细胞与结肠癌细胞摄入葡萄糖的过程，能够成 像观察癌细胞与结肠癌深处抗癌剂的能力，为癌症的早期 诊断提供帮助 双光子巯基探针 根据探针与巯基反应后荧光增强， 可用双光子显微镜探测活体细胞与组织90-180μ m深处的 巯基成像情况 双光子半胱氨酸探针 根据醛基（sp2）与半胱氨酸 反应后转变为叔甲基(sp3)而丧失吸电子效应这一原理实现
目录
1.研究背景
2.基本原理
3.特点及优点
4.应
用
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本科毕业设计论文-金属离子的探针检测
摘要金属离子是化学、生命科学、环境科学和医学等许多科学领域研究的重要对象，对溶液中金属离子的识别和检测是分析化学的主要任务之一。
荧光分子探针检测法不仅简便，而且在高灵敏度、选择性、时间分辨、实时原位检测方面均有突出优点。
因此在传统的受体分子上按照荧光分子传感器设计原理连接荧光团构造的超分子荧光传感器用于识别金属离子的研究受到越来越广泛的关注。
本论文主要工作是对已合成的荧光探针化合物利用紫外可见分光光度计和荧光分光光度计进行检测。
本研究进行了多个不同探针对不同金属离子的检测，其中有两个比较成功。
一个是对铜离子有高选择性的探针A对水中铜离子检测，在对检测液进行3D扫描后得出探针A的检测波长，即探针A检测铜离子的激发波长EX=550nm，发射波长EM=590nm。
在对不同浓度的铜离子的荧光扫描中得出探针检测铜离子的标准曲线，其线性方程为y=1.761x+12.4。
从标准曲线中得出该探针A的检测限为6.345μM／L。
该探针检测限低，具有良好的选择性，无其他金属干扰。
是一种方便快捷的检测方法。
另一个是对汞离子具有高选择性的探针B对水中汞离子的检测，在对检测液进行3D扫描后得出探针B的检测波长，即探针B检测汞离子的激发波长EX=570nm，发射波长EM=594nm。
在对不同浓度的汞离子的荧光扫描中得出探针B检测汞离子的标准曲线，其线性方程为y=1871.8x―181.5。
从标准曲线中得出探针B的检测限为0.239μM／L，在对其进行不同PH检测中得出检测液的适宜PH值为6—8 。
在此PH值响应值较高，检测结果较理想。
还得出该探针具有良好的选择性，我其他金属干扰。
探针B的优点是水溶性好，完全水溶，使得在实际应用中可直接用水做缓冲溶剂，使检测更加方便快捷。
关键词：金属离子；荧光探针；Cu2+；Hg2+Fluorescent chemosensors for selective detection of metal ionsin natural waterAbstractThe analysis and detection of the transition metal ions is currently of significant importance for chemistry, as they are closed with biology, environment and clinic. The method of fluorescence is not only simple but also can realize space, real time, high sensitive and selective. So the fluorescence supramolecular sensors, which are composed of traditional receptors connecting fluorophores, to metal ions are attracting many people‘s attentions.In this paper, our main work is to test the fluorescent probe A that have already synthesized by UV-vis spectrophotometer and fluorescence spectrophotometer. During the research progress, we test several different probes, in which the following two is the best. The first one is a high selective probe of copper ions in a CH3CN/H2O solution. We got the Excitation wavelength 550nm and the emission wavelength 590nm by the 3D scanning. We also tested different concentrations of copper ions with the fluorescent probe to get the standard curve y=1.761x+12.4. And the gainod the detection limit to 6.345 from the standard curve. This fluorescent probe has advantages of low detection limit, good selectivity and no other metal ions interference. The other one is a high selective probe of mercury ions. In 100﹪ aqueous solution. We got the excitation wavelength 570nm and the emission wavelength 594nm by the 3D scanning. We also tested different concentrations of mercury ions with the fluorescent probe to get the standard curve y=1871.8x―181.5. And the gainod the detection limit to 0.239 from the standard curve. This fluorescent probe has advantages of low detection limit, good selectivity and no other metal ions interference.Key words: Metal ion; Fluorescent probe; Cu2+；Hg2+目录摘要 (1)Abstract (2)插图或附表清单 (1)引言 (3)1绪论 (4)1.1金属离子识别的意义和方法简介 (4)1.2荧光光谱 (5)1.2.1荧光的产生 (5)1.2.2荧光光谱的基本概念 (5)1.2.3荧光光谱的主要参量 (6)1.3荧光分析法 (7)1.3.1荧光分析法的发展简史 (7)1.3.2荧光分析法定量分析及其原理 (8)1.3.3荧光分析的优点 (10)1.3.4荧光定量分析的各种条件 (10)1.4荧光分析法的灵敏度和选择性 (11)1.5荧光的影响因素 (12)1.5.1分子结构与荧光的关系 (12)1.5.2环境因素对荧光的影响 (13)1.6荧光分析法的应用 (14)1.6.1金属离子检测中的应用 (14)1.6.2有机污染物检测中的应用 (15)1.6.3无机污染物检测中的应用[72,73-79] (15)1.6.4有毒有害气体检测中的应用 (16)1.6.5微量元素检测中的应用 (17)1.6.6其他的检测应用 (17)1.7荧光分子探针 (18)1.7.1概述 (18)1.7.2荧光分子探针的研究现状 (19)1.8荧光分子探针用于金属离子识别的研究现状 (19)2铜离子探针对铜离子含量的测定 (20)2.1本章引论 (20)2.2实验部分 (21)2.2.1试剂 (21)2.2.2仪器 (22)2.2.3溶液的配制 (22)2.2.4测定铜离子含量的操作方法 (22)2.3实验结果与讨论 (28)2.3.1探针与铜离子反应时间对检测的影响 (28)2.3.3干扰离子对铜离子分析检测的影响 (28)2.3.4测量范围及极线性分析 (29)2.4本章小结 (29)3汞离子探针对汞离子含量的测定 (29)3.1引言 (29)3.2实验部分 (30)3.2.1试剂 (30)3.2.2仪器 (30)3.2.3溶液的配制 (30)3.2.4测定汞离子含量的操作方法 (30)3.3实验结果与讨论 (39)3.3.1不同溶剂对荧光光谱的影响 (39)3.3.2 PH的影响 (40)3.3.3干扰离子对铜离子分析检测的影响 (40)3.3.4测量范围及极线性分析 (40)3.3.5反应时间对检测的影响 (41)3.4本章小结 (41)结论 (42)参考文献 (43)附录 (54)致谢 (71)插图或附表清单图1.1 2003—2008年间相关的SIC文章数量 (20)图2.1铜离子探针A紫外可见光光谱扫描 (22)图2.2铜离子探针A荧光3D扫描图 (23)图2.3设定激发波长EX为550nm扫描发射波长从500nm到700nm的荧光强度 (24)图2.4设定发射波长EM为590nm扫描激发波长从450nm到700nm的荧光强度 (24)图2.5固定铜离子浓度变探针A的浓度荧光扫描散点图 (25)图2.6加入铜离子后随着时间的增加荧光强度的变化曲线 (26)图2.7探针A的标准曲线 (27)图2.8探针A检测干扰曲线 (28)图3.1汞离子探针B紫外可见光光谱扫描 (31)图3.2汞离子探针B空白3D扫描谱图 (32)图3.3汞离子探针B荧光3D扫描图 (32)图3.4设定激发波长EX为570nm到700nm的荧光强度 (33)图3.5设定发射波长EM为594nm扫描激发波长从450nm到700nm的荧光强度 (33)图3.6不加探针和加入探针溶液颜色比较 (34)图3.7固定汞离子浓度变探针B的浓度荧光扫描散点图 (35)图3.8变PBS对荧光强度的影响 (36)图3.9探针B检测汞离子荧光强度随时间变化曲线 (37)图3.10不同浓度的汞离子荧光曲线 (38)图3.11扫描的标准曲线 (38)图3.12汞离子检测干扰曲线 (39)注释说明清单HEPES 4-羟乙基哌嗪乙磺酸UV-VIS 紫外可见光谱仪PBS 磷酸盐缓冲液引言社会的发展带来了城市化的扩大、人口的增加、人民生活水平的提高，然而随之而来的是人类活动导致的环境污染的急剧增加。
纳米金标记活细胞双光子荧光成像研究
如图 １ ，双光 子荧 光 图像 和荧 光 寿命 图像都 在
同一 台 扫 描 双 光 子 荧 光 显 微 成 像 系 统 （ ｅｍ ｌ— Ｄ ｒ ａｎ
ｓｅｔ ｅ Ｌ ｂＧ ｈ ｅｍ ｎ ） 获 得 ． 系 统 集 成 ｐ ｃ．Ｊｎ ａ ｍｂ ，Ｇ ｒ ａｙ 下
个低 通滤光 片 （ Ｇ ９ Ｓｏ ， ｉｚＧ ｒ ａ ｙ 后 ， Ｂ ３ ，ｃｔ Ｍａ ， ｅ ｎ ） 用 ｔ ｎ ｍ 光 电 倍 增 管 （ ７ ３ －１ Ｈ ｍａ ｔ ， Ｈ ｒ ｃ ｉ ， Ｈ ７ ２０ ， ａ ｍａ ｕ ｅ ｓｈｎ ｓ ｒ ｇ
摘
要 ：阳 离子 纳 米金是 纳米金微 粒 与 多聚 Ｌ赖氨 酸 的 结合 物 ，在 生理 ｐ 值条 件 下 ，标 记在 原代 培 Ｈ
养小鼠上皮成纤维细胞的阴离子位点．采用双光子荧光 （ ｏ ｈｔ ｆ ｏ ｓ ｎｅ Ｔ Ｆ ｔ ． ｏ ｕｒ ｃ ｃ ， Ｐ ）显微 和荧光寿命成 ｗ要 选取 最适 用 的标 记 材料 和成
像方法 ，在 皮肤相关 研究 中 ，双光 子荧 光 显微 成 像 技术显 示 出很多优 势 ｊ 阳离子 纳米 金是 纳米 尺 寸 ． 金微 粒与多 聚 Ｌ赖氨 酸 的结 合物 ，由于 多聚 Ｌ赖 氨 酸在 生理 ｐ Ｈ值 条 件 下表 现 出强烈 的正 电性 ，所 以 它可 以标记 在细胞 的 阴离子位 点上 ．相对 其 他荧 光 染料 ，双 光子激 发下 阳离子纳 米 金具 有 更强 的发光
荧光 的光源 和扫描 激光来 自同一 台 Ｍａ Ｔ ｉ ｉ ａ— ｉ ａ Ｔ ：ｓｐ
ｐｉ ｈｒ 秒 激 光 器 （ 宽 ７ ｓ ｅ飞 脉 ５ｆ，重 复 频 率 ８ ｚ ０ＭＨ ，
１ 实 验
１ １ 实验 系统 ．
Ｓ ｅｔ ｈｓ ｓ ａ ｔ ｔ ｅ ａｙ ，波 长 为 ７ ０ ｐ ｃ ａＰ ｙｉ ．Ｄ ｒ ａ 。Ｇ ｒ ｎ ） ｒ ｃ ｍｓ ｄ ｍ ５
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离 子 同 时具 有 高 度 敏 感 性 ， 择 性 ， 选 水溶 性 好 的双 光 子 金 属 离 子 荧 光 探针 具 有 广 泛 的 应 用 前 景 ， 光 子 荧 光 探 针 的 双
发展能有效的促进双光子显微镜的发展 ， 促进生命与医学科学的发 展。
关 键 词 ： 光 子 ； 光 探 针 ； 属 离 子 双 荧 金 中图 分 类 号 ：６ １２ Ｏ ２ ．２ 文 献 标 识 码 ： Ａ
ｉ ｎ ｆｕ ｒ ｓ ｅ ｐ ｏ ｅ ｗｅ ｅ ｒ ｐ ｒｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｌｃ ｔｏ ｓ ｏ ｈ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｉ ｂ ｏｏ ｉ ａ ｓ ｓｅ ｗｅ ｅ ｏ ｏ ｅ ｃ ｎｔ ｒ ｂ ｒ ｅ ｏ ｔｄ， ｎ ｈ ａ ｐ ｉ ａｉｎ ｆ ｔ ｅ ｏ ｒ ｂ ｓ ｎ ｉｌ ｇｃ ｌ ｙ ｔ ｍ ｒ ｌ
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摘要 ： 生物体 内存 在着各种各样 的金属离子 ， 它们有着特殊 的生理功能 ， 并对生命过程起着 至关重要的影响 。对金 属离子的检测 已经成为一个热点问题 ， 近年来 ， 激发波长在 近红外 区的双光子荧 光探针 由于有着单 光子荧光探针 无法 比拟的优点 ， 因而受到广泛 的关注 。文章 阐述了双光子荧 光探针 的优 点 ， 以及金属离 子荧光探针 的结构特点 和探针与客体 的作用方式 ， 分析 了探针在生物系统 中的应 用 ， 最后展望 了此 类探针 的发展趋势 。开 发对特定金 属
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文 章 编 号 ： ０ － ８（００ ０－ ３－ １ ４ ２０ ２１ ）４ ０８ ５ ０ ４ ０ ０
双 光 子 金 属 离 子 荧 光 探 针 的研 究 进 展
黄 宝丽 ， 张献 ， 谢瑞兴
（ 东 轻 工 业 学 院 材 料 科 学 与 工 程 学 院 玻 璃 陶 瓷 省级 重点 实 验 室 ， 东 济 南 ２０ ５ ） 山 山 ５ ３３
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