荧光探针

荧光探针
什么是荧光探针？
荧光探针就是以荧光物质作为指示剂,并在一定波长 光的激发下使指示剂产生荧光,通过检测所产生的荧光实 现对被检测物质的定性或者定量分析。 荧光探针受到周围环境的影响，使其发生荧光发射 发生变化，从而使人们获知周围环境的特征或者环境中 存在的某种特定信息。
荧光探针的优点
灵敏度高 选择性好 使用方便 成本低 不需预处理 不受外界电磁场影响 远距离发光 特别是在分子生物学、生物化学、医学等领域中有较 广泛的应用。

分子信标是一种由寡聚核酸形成的发夹型分子。它包 括一个环，环由与靶分子互补的核酸碱基序列组成； 干为两列互补的碱基序列，在分子信标中，荧光基团 共价地连接在其干部分的一个末端，猝灭基团也靠共 价键连接在干部分的另一末端。
分子信标未与靶分子结合时，由于干部分两列互 补碱基对之间的氢键连接，使得荧光基团与猝灭基团 距离很近，荧光基团将能量转移给猝灭基团而发生荧 光猝灭；当分子信标与序列互补的靶分子结合时，环 与靶序列杂交而形成了比干部分更长更稳定的碱基对 氢键连接，分子信标发生构型的变化，干部分被打开， 从而使荧光基团远离猝灭基团，荧光基团产生的荧光 得到几乎100%恢复，且所检测到的荧光强度与溶液中 靶标的量成正比。

荧光分子探针的结构
荧光分子探针通常由三部分组成：
Fluorephore Spacer Receptor
识别基团（receptor） hv 荧光基团（fluorophore） 连接体部分（spacer） F

S
R
Analyte
strongly fluorescent
识别基团决定了探针分子的选择性和特异性，荧光基 团则决定了识别的灵敏度，而连接体部分则可起到分 子识别枢纽的作用。
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for attention
1
锌离子荧光探针
2
香豆素作为荧光基团的，邻氨基苯硫醚作为识别基团，两者以席夫碱相 连，加入锌离子后，与硫醚上的硫原子、席夫碱上的氮原子及香豆素上 的氧原子配位得到结构2，抑制了席夫碱上C=N键的旋转，实现了荧光 从无到有的变化
新型荧光探针---分子信标

分子信标是一种基于荧光能量转移原理而设计的发夹 型寡聚核酸荧光探针。它通过与核酸等靶分子相互作 用后发生构象的变化而产生荧光信号，对靶分子的检 测具有灵敏度高、选择性强、适合于活体实时检测等 优点。分子信标技术的建立正是满足了人们 迫切需 要一种具有高灵敏度和Hale Waihona Puke Baidu亲和力的生物分子探针的需 求，因而这种技术很快就广泛地应用于基础医学和生 物学等诸多领域。

荧光基团和识别基团二者连接在同一个共轭体系中，荧 光基团是该体系中最基本的组成部分，一般为芳香族的 稠环化合物，其目的是将分子识别转换成不同形式的荧 光信号，如荧光强度的增强或减弱、荧光寿命的变化、 光谱的移动等。识别基团是为了实现这一选择性识别而 合成的探针结构单元，是决定荧光分子探针和被检测体 结合的灵敏度与选择性的部分，通常也称为受体。
经典分子信标结构
分子信标在生物分子检测中的应用
实时监测聚合酶链反应 基因变异的检测 分子信标生物传感器 活细胞中RNA的检测 DNA与蛋白质相互作用研究

展望

随着荧光探针技术的不断发展和完善,必然会给目前 较为热门的基因组学、蛋白质组学、生物芯片以及等 药物作用机制等领域带来新的发展契机，提供非常有 价值的方法和信息。