曾松军教授课题组在激活型荧光探针设计方面取得新成果-物理与电子科学学院

近日，我院曾松军教授课题组在稀土发光材料的设计与应用方面再度取得新的进展，该成果以“Activatable NIR-II Ratiometric Fluorescence Nanoprobe forIn VivoReal-Time Dynamic Imaging of GSH and Its-Associated Diseases”为题在校定TOP期刊Nano Today上发表。近年来，曾松军教授课题组围绕着稀土光学探针设计及应用，开展多学科交叉研究，取得了一系列研究成果，先后在国际一流期刊Nano Today2023,53, 102027;AdvancedMaterials2023, 35,2207038;Nano Letters2022,22, 2691;AdvancedScience 2022,9,2203902;ACS Nano2021,15, 3201;ACS Nano2019,13,248;AdvancedScience 2021,8,2004391等上发表。

谷胱甘肽(GSH)不仅在维持生命体正常免疫系统功能，而且在抗氧化和综合解毒过程中起不可或缺的作用。现有研究已经表明，GSH的体内稳态紊乱与癌症、炎症、免疫和神经退行性疾病的病因或进展有关。因此，实现高效动态实时监测体内GSH浓度异常变化对诸多疾病的检测具有重要意义。然而目前对谷胱甘肽的检测主要采用酶循环法、比色法、荧光光度法、流式细胞术等传统方法，但这些方法操作繁琐，缺乏特异性和敏感性，难以实现体内实时监测。此外，近期开发的单波段NIR-I/NIR-II窗口GSH荧光成像方法受纳米探针浓度和各种干扰因素的影响，导致其灵敏度/准确性低，缺乏体内定量监测能力。

基于此，曾松军教授课题组集合稀土近红外二区发光材料，GSH响应的DATS以及Pb(BO₂)₂纳米点，构建了一种内源性GSH级联激活的NIR-II比率荧光纳米探针NaLuF₄:Yb/Er@NaLuF₄@mSiO₂@Pb(BO₂)₂/DATS (DCMS-Pb/DATS)。设计的探针被GSH触发后，在808/980 nm激光激发下显示“开启”的NIR-IIa (1260 nm)激活信号和几乎不受影响的NIR-IIb (1525 nm)参考信号，从而实现高效NIR-II正交荧光发射，可以实时监测体内GSH水平的变化。成功实现了不同损伤程度的急性酒精性肝损伤和乳腺肿瘤的原位NIR-II比率荧光成像。这为高灵敏、高特异GSH及其相关联疾病的原位监测提供了新的NIR-II比率荧光成像方法。

金宝搏官方188博士生毕胜辉为本文第一作者，曾松军教授为本论文的唯一通讯作者，金宝搏官方188为该论文的唯一通讯单位。该工作获得了国家自然科学基金、湖南省芙蓉学者计划项目的资助。