最近，英国巴斯大学（University of Bath）的研究人员利用从蓝色蘑菇中提取出的化学物质开发出一种新颖的荧光工具，能够检测活性氧（ROS）。这项成果发表在《Journal of the American Chemical Society》杂志上。

细胞在氧化应激的条件下会产生活性氧，如自由基和过氧化物。尽管健康细胞中存在少量活性氧，但过量的活性氧会造成细胞损伤，并可能导致癌症和神经退行性疾病，如阿尔茨海默病。

在检测活性氧的各种技术中，荧光探针的使用好处多多。它们可以实现ROS实时成像，且灵敏度高，对细胞无损伤，操作过程简单。因此，研究人员一直在开发基于小分子的荧光探针，希望将其应用于双光子荧光显微镜。

在这项研究中，英国巴斯大学和韩国亚洲大学的研究人员合作开发出一种新型的荧光探针。利用它，研究相关疾病的科学家能够在双光子显微镜下观察细胞的变化，从而进一步了解与活性氧有关的基本生物过程。

他们利用甘菊蓝（azulene）构建了一个新的分子家族，名为AzuFluor™。甘菊蓝来自一种蓝色蘑菇 – 靛蓝乳菇（Lactarius indigo），也就是之前一度刷屏的“蓝瘦香菇”的胖亲戚。这种化学物质与活性氧接触时发出荧光，从而检测到微量的活性氧。

大多数荧光探针吸收单个光子，而AzuFluor™吸收两个光子，这意味着两个较低能量的光子就能够产生相同水平的荧光。使用红外范围内较短波长的光同时意味着这种光能够更深地穿透组织，而不会造成细胞损伤。研究人员已在大鼠组织中验证了该技术，希望将来能应用于人体组织。

通讯作者之一、巴斯大学的Simon Lewis博士表示：“AzuFluor™分子的尺寸比其他双光子荧光团小得多。这种小尺寸使得它容易扩散并运输到细胞中。我们的目标是制造一系列荧光团，用于多个细胞成像应用。”

另一名通讯作者、巴斯大学的Tony James教授表示：“这项研究在细胞生物学和制药行业中具有广泛的应用前景。这也显示了巴斯大学与韩国亚洲大学Hwan Myung Kim团队之间的出色合作。”（生物通 薄荷）

原文检索

Lloyd Murfin et al (2019) "Azulene-Derived Fluorescent Probe for Bioimaging: Detection of Reactive Oxygen and Nitrogen Species by Two-Photon Microscopy" J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19389-19396. DOI: 10.1021/jacs.9b09813