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【JACS】又一篇JACS综述：基于有机小分子的荧光探针在肝病精准检测中的进展：新趋势与挑战 ​

简介 ​

本文总结了近年来基于有机小分子的荧光探针在肝病诊断和分析中的应用，讨论了其设计策略、对关键生物标志物的光学响应以及在概念验证成像中的应用。

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摘要 ​

肝病对全球健康构成重大挑战，及早诊断对改善治疗效果和患者预后至关重要。基于小分子荧光探针已经成为诊断和分析的重要工具，近年来开发了大量基于小分子的荧光探针，用于监测肝病相关的生物标志物。本文重点介绍了过去十年中开发的探针的设计策略及其在肝病相关过程中的应用。讨论了当前的挑战和新发展，旨在提供见解并强调这一领域的机会。

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主要内容 ​

探针设计策略 ​

单响应荧光探针 ​

单响应荧光探针设计用于检测单一分析物的变化，分为三类：①“开启型”，通过与特定生物标志物的相互作用触发荧光信号变化；②“比率型”，监测多个波长的荧光强度比值；③“环境感应型”，通过感应环境因素的变化（如pH值、粘度、极性）改变荧光特性。这些探针可以通过化学修饰赋予靶向能力，如靶向细胞器、肝细胞或肝癌细胞。

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双响应荧光探针 ​

双响应探针能同时监测两个生物标志物的变化，更适合于肝病早期筛查和复杂病理机制的研究。它们分为三类：①“顺序响应型”，需要两个生物标志物按特定顺序激活探针；②“荧光“与”逻辑型”，不需要特定激活顺序；③“独立光学通道响应型”，每个分析物引发不同的荧光响应，通过不同通道成像。

荧光探针在肝病成像中的应用 ​

探针已被用于检测药物/化学物质诱导的肝损伤（D/CILI）、肝缺血再灌注损伤（HIRI）、肝炎等多种肝病。D/CILI模型中，探针用于监测谷胱甘肽、镁离子、细胞色素P450 3A、碱性磷酸酶等生物标志物的变化。HIRI模型中，探针用于检测氧化应激和能量代谢的变化，如超氧阴离子、ATP等。肝炎模型中，探针用于检测炎症相关的活性生物分子，如PGP-1、硒半胱氨酸等。

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结论 ​

小分子荧光探针作为肝病诊断和成像的重要工具，具有广泛应用前景。未来的研究应注重开发多功能、多参数探针，以应对肝病检测的复杂性和挑战，提高早期诊断的准确性和效率。

参考文献 ​

Wu, L.; Li, Z.; Wang, K.; Groleau, R. R.; Rong, X.; Liu, X.; Liu, C.; Lewis, S. E.; Zhu, B.; James, T. D. Advances in Organic Small Molecule-Based Fluorescent Probes for Precision Detection of Liver Diseases: A Perspective on Emerging Trends and Challenges. J. Am. Chem. Soc. 2025, jacs.4c17092. https://doi.org/10.1021/jacs.4c17092.