Fluolab荧光爱好者周刊（第二十九期）
综述及机理
【综述 - GPCRs荧光探针】European Journal of Pharmaceutical Sciences
Fluorescent tools for imaging class A G-protein coupled receptors
本研究综述了2018-2024年间针对A类G蛋白偶联受体（GPCRs）的荧光探针开发进展，分析了超过120种新开发的探针，覆盖了60种GPCRs。研究发现，这些新探针为12种新型受体亚型和6种孤儿受体提供了荧光配体，显著促进了GPCR的结构生物学研究，并增强了探针设计的选择性。这些创新支持了从单分子成像和体内生物成像到诊断和荧光引导手术等广泛应用，促进了多药理学分析、药物-受体相互作用优化和GPCR靶向药物发现的加速。
检测型荧光材料
【检测 - 银离子和双氧水】Journal of Fluorescence
Ratio Fluorescence Sensor Based on Bimetal MOFs for the Detection of Hg2+and H2O2
本研究合成了一种基于镧系金属的双发射材料Tb-BDC-NH2，并用作比率荧光传感器，分别响应Hg2+和H2O2。Tb-BDC-NH2具有双配体，展现出两个荧光发射峰，分别位于550 nm和450 nm。这两个发射峰可以被Hg2+和H2O2分别淬灭，形成内置校准信号，用于比率荧光检测。该检测系统具有良好的稳定性和抗干扰能力，在最优条件下，对Hg2+和H2O2的检测限分别为0.2 µM和11 µM，且线性范围较宽。通过实际样品测试，证明了基于Tb-BDC-NH2的比率荧光传感器具有良好的应用前景，并为双物质检测提供了新的思路。
【检测 - 淀粉样纤维】Protein Science
Quantitative detection of amyloid fibrils using fluorescence resonance energy transfer between engineered yellow and cyan proteins
本研究利用绿色荧光蛋白（GFP）与各种淀粉样纤维形成中间体的高内在结合亲和力，开发了基于荧光共振能量转移（FRET）的传感器，用于定量监测淀粉样纤维。该传感器使用了具有Aquamarine和mCitrine荧光特性的工程化GFP，并在PAPf39纤维测试系统中进行了原理验证。这一研究为开发诊断工具以理解淀粉样纤维形成过程提供了基础，对于创建治疗由淀粉样形成引起的人类疾病的药物至关重要。
【检测 - 四环素】Analytical Chemistry
Ratiometric, 3D Fluorescence Spectrum with Abundant Information for Tetracyclines Discrimination via Dual Biomolecules Recognition and Deep Learning
本研究提出了一种基于双生物分子识别的比率三维荧光光谱策略，用于准确鉴别四环素类抗生素。该策略利用适配体与目标抗生素的特异性结合，以及有机荧光探针与目标抗生素的相互作用，生成独特的比率三维荧光光谱。通过人工神经网络模型处理这些指纹信息，实现了对四环素类抗生素的定性和定量分析。该方法比传统的单探针方法具有更高的准确性，为三维荧光光谱在分析物鉴别中的应用提供了新的策略。
【检测 - 亚硫酸氢跟】Dyes and Pigments
A quinolinium-based colorimetric and NIR fluorescent dual-channel sensing platform for specific detection of bisulfite in food, traditional Chinese medicine and living cells
本研究开发了一种近红外“开启”型探针QSB-M，用于高选择性和敏感性检测亚硫酸氢根离子（HSO3−）。该探针通过HSO3−与喹啉鎓部分的4位特异性加成，触发分子内电荷转移效应，导致颜色变化和近红外荧光显著增强。QSB-M具有高灵敏度（检测限为95.12 nM）、快速响应和低环境背景信号干扰的特点，已成功应用于各种食品和中药中HSO3−的原位可视化检测，并开发了测试条和智能手机辅助传感平台，实现了食品和中药中HSO3−水平的直接检测。此外，QSB-M还表现出低细胞毒性、良好的线粒体靶向能力和在内源性及外源性HSO3−检测中的应用潜力。
【检测 - 环境检测】Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
Effects of chromophoric dissolved organic matter on the optical properties of different fluorescent probes
本研究调查了溶解性有机物（DOM）对荧光探针在污染物检测中性能的影响。通过三维荧光光谱分析，发现本地湖泊中的DOM主要包括腐殖酸和色氨酸，其浓度随时间和区域变化。实验结果表明，腐殖酸通过内滤效应和荧光共振能量转移等机制显著降低了荧光探针的信号强度，而色氨酸和富里酸的影响相对较小。此外，环境水样的pH和离子变化并未显著改变DOM对荧光探针的干扰。这些发现有助于理解水中DOM对荧光探针的干扰机制，对于提高荧光探针在水质监测应用中的准确性具有重要意义。
【检测 - 7-氨基硝基安定】Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry
A sensitive and selective fluorescence-based bioanalytical method for quantifying 7-aminonitrazepam in urine samples using fluorescamine derivatization and response surface methodology
本研究提出了一种使用荧光胺作为衍生化试剂，通过荧光光谱法灵敏检测尿液样品中7-氨基硝基安定（一种苯二氮卓类代谢产物）的综合方法。该方法优化了衍生化反应条件，包括pH、试剂浓度和反应时间，并验证了其线性范围、精密度、准确性和选择性。该方法成功应用于大鼠尿液样品的分析，为7-氨基硝基安定的可靠定量提供了一种有前景的替代技术。
【检测 - GDF15-TRIFA】Analytical Biochemistry
Establishment of GDF15 time-resolved fluorescence immunoassay and its clinical application in colorectal cancer
本研究旨在开发一种高灵敏度的时间分辨荧光免疫分析法，用于检测生长分化因子15（GDF15-TRFIA），并探讨其在结直肠癌（CRC）中的临床适用性。
【检测 - 痕量水】FlatChem
Dual fluorescent and time-dependent two-dimensional molecular crystals (DFTD-2DMC) as the effective fluorescent probes for sensing trace water in THF
本研究首次合成了具有双荧光和时间依赖性的二维分子晶体（DFTD-2DMCs），这是一种新型纯有机分子纳米片，展现出独特的双荧光特性。这些DFTD-2DMCs被用作高灵敏度的发光水传感器，能够定量检测有机溶剂中的微量水分。这一发现为开发新型传感器提供了一种新的方法。
【检测 - 葡萄糖】Journal of Fluorescence
A Ratiometric Fluorescent Probe Based on Carbon Dots and Quantum Dots for Glucose Detection
本研究构建了一种新型比率荧光探针，用于葡萄糖检测。该探针利用葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶作为酶促介质，通过监测橙色碳点和红色量子点之间的荧光强度比来量化葡萄糖浓度。该探针具有低检测限（0.47 µM）和高灵敏度，已成功应用于人血清中葡萄糖的检测。该研究为准确监测葡萄糖提供了坚实基础，并有望用于糖尿病等代谢疾病的早期诊断和治疗。
【检测 - Hg离子】International Journal of Environmental Research
A Highly Sensitive Fluorescent Probe Based on Organically Functionalized graphene Oxide-Silica for the Determination of Hg2+ in aqueous Medium
本研究开发了一种基于GO-SiO2嫁接N1, N1(anthracene-9,10-diylbis(methylene)bis(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine)（ABED）的荧光传感器，用于选择性检测Hg2+离子。该传感器在pH 4下表现出快速响应（30秒）和高选择性，对Hg2+离子的检测限为2.2 × 10-4 M，线性响应范围为2至62 × 10-4 M。该传感器在复杂基质如牛奶和实际水样中的选择性检测Hg2+离子方面具有实用价值。
【检测 - 咪鲜胺】International Journal of Molecular Sciences
Selective Label-Free Detection of Imidacloprid by a Graphene Quantum Dot Fluorescent Probe
本研究开发了一种基于金纳米粒子和石墨烯量子点的荧光适配体传感方法，用于快速检测中草药中的咪鲜胺残留。该方法利用适配体对咪鲜胺的特异性识别，导致金纳米粒子聚集，从而使石墨烯量子点的荧光恢复。该方法在100–3 × 104 ng/mL浓度范围内表现出良好的线性关系，检测限为52.42 ng/mL，回收率为92.27–101.7%。该方法具有潜在的实际应用价值，可用于咪鲜胺残留的快速定量分析。
【检测 - 多巴胺】Organic Letters
Curved π-Conjugated Dehydrobenzoannulene as an Electron Acceptor Enabling Fluorescence and Electrochemiluminescence Emission
本研究合成了两种基于脱氢苯并萘烯的弯曲π共轭电子给体-受体结构，并观察到了意外的去屏蔽效应。其中，π扩展的同系物表现出蓝移荧光。更引人注目的是，首次在非芳香性萘烯衍生物中发现了稳定且耀眼的电化学发光发射。基于这些电化学发光性质，构建了一种高效的多巴胺传感器。这项工作为分子碳的研究提供了新的见解，并促进了生物分析中传感技术的发展。
【检测 - TCs和铝离子】Microchimica Acta
Facile preparation of polymer dots for tetracycline and Al3+ detection and exploration of anti-counterfeiting applications via the fluorescence “ON–OFF-ON” strategy
本研究通过“合成-修饰一体化”方法，以聚乙烯亚胺（PEI）和酒石酸（TA）为原料制备了聚合物点（PT-PDs）。PT-PDs具有纳米级结构，平均尺寸为1.6 nm，且表现出明亮的蓝色荧光发射，荧光量子产率为14.3%。PT-PDs被用作传感平台，通过荧光淬灭和恢复机制，实现了对四环素（TCs）和Al3+的灵敏和定量检测。此外，将PT-PDs与聚丙烯酰胺结合，开发了一种基于荧光“ON-OFF-ON”策略的便携式TCs和Al3+识别方法，该方法在防伪和加密领域具有广泛应用前景。
成像型荧光材料
【成像 - 细胞结构成像】Sensors and Actuators B: Chemical
A triple-targeting and viscosity-sensitive fluorescence probe for visualization of liver injury and tumor models
本研究首次开发了一种新型的三重靶向荧光探针（MMN），能够同时靶向细胞膜、线粒体和细胞核。MMN具有对粘度敏感的响应和强烈的荧光强度，可用于实时监测和可视化活细胞内线粒体的状态。利用MMN，本研究成功展示了通过线粒体粘度成像来可视化肝损伤和肿瘤。因此，MMN对于线粒体损伤的研究以及相关疾病的预防和治疗具有重要意义。
【成像 - 小分子成像】Talanta
A novel hypochlorous acid-activated NIR fluorescent probe with a large Stokes shift for bioimaging and early diagnosis of arthritis
本研究合成了一种新型次氯酸激活的近红外荧光探针RhSBZ，用于HClO生物成像和关节炎诊断。RhSBZ具有高灵敏度、优异选择性和低检测限（4.95 nM）的特点，能够检测外源性和内源性HClO，并在大鼠肝脏组织中具有高达140 μm的成像深度。此外，RhSBZ还可用于小鼠腹部炎症和关节炎的早期诊断，显示出优异的生物成像能力和潜在的应用前景。
【成像 - RNA和蛋白】Nature Biotechnology
Fluorescence imaging of RNA and protein in deep tissue
本文提出了一种名为cycleHCR（循环杂交链反应）的新方法，该方法能够在三维环境中实现RNA和蛋白质的荧光成像，为深入了解组织发育和疾病提供了新的视角。传统荧光显微镜分析三维组织时，常受到自荧光和染料限制的影响。CycleHCR通过引入优化的条形码系统解决了这一问题。研究人员设计了包含10到25对45个碱基对的分裂初级探针的DNA探针库，每对探针包含独特的14个碱基对的条形码序列，用于结合左、右读出探针和分裂的HCR引发剂。这种设计只有在左、右读出探针同时存在时才会触发HCR。每个颜色通道结合60个独特探针（左30个，右30个），可以生成多达900个不同的条形码，在使用三个通道时，可以编码2700个目标。CycleHCR不需要在成像轮次之间去除初级探针并重新杂交，因此比之前的多轮HCR方法更省时。这一创新方法为复杂组织中的分子成分排列研究提供了新的有力工具。
应用型荧光材料
【应用 - 鉴别】Microchemical Journal
Rapid origin traceability and quality evaluation of Artemisia argyi Folium empowered by excitation-emission fluorescence spectroscopy and machine learning
本研究利用激发-发射荧光矩阵（EEFM）光谱结合平行因子分析（PARAFAC）和机器学习模型（PARAFAC-LDA、FLDS-Net和FLQA-Net），对功能植物艾草（AAF）进行了荧光识别和分析。研究结果表明，PARAFAC-LDA和FLDS-Net模型可以有效识别不同地理来源的AAF样品，而FLQA-Net模型可以快速预测光谱中的荧光浓度，相关系数超过0.98。这一研究为自然功能植物的保护和追溯提供了一种新方法，对品牌保护、质量控制、品种改良和相关生产标准具有参考价值。
【应用 - 细菌定量】Molecules
Single-Port Fluorescence Immunoassay for Concurrent Quantification of Live and Dead Bacteria: A Strategy Based on Extracellular Nucleases and DNase I
本研究提出了一种利用细菌胞外核酸酶和DNase I在微孔板单个孔中同时定量活细菌和死细菌的方法。该方法对活细菌和死细菌的检测限分别为7.13 × 105 CFU/mL和3.54 × 105 CFU/mL。在检测腌制猪肉竹笋汤中的细菌时，经过24小时的富集培养，活细菌的检测限可降低至102 CFU/mL。
诊疗型荧光材料
其他
【其他 - 筛选预测】Physical Chemistry Chemical Physics
In silico Screening of Photostabilizing Reagents for Cyanine-Based Single Molecule Fluorescence
本研究开发了一种筛选工具，用于快速探索基于硫醇的电子供体作为Cy3、Cy5及其桥接同系物Cy3B和Cy5B的光稳定剂的潜力。该工具基于密度泛函理论和Marcus电子转移理论，通过计算光诱导电子转移（PeT）的活化自由能，并结合实验获得的PeT速率常数，建立了一个预测模型。该模型成功筛选出一种新化合物GMTG，其作为光稳定剂的效果在单分子荧光研究中得到了验证。GMTG被证明是一种安全、无毒、非挥发性的替代品，可替代广泛使用的β-巯基乙醇。这一研究为发现新的光稳定剂以提高单分子荧光实验的光稳定性和信号稳定性提供了预测模型。
【其他 - 纳米光刻技术】The Journal of Physical Chemistry C
Single-Particle Control of Polarized Fluorescence in Au Nanorod/Quantum Dot Hybrid Nanoarrays
本研究利用原子力显微镜纳米光刻技术，成功组装了由精确控制的金纳米棒和量子点组成的纳米阵列。通过精确控制纳米棒的取向和光谱重叠，可以操纵量子点的荧光偏振。该方法为深入研究单粒子相互作用提供了可能，并为设计和优化用于先进光电应用的等离激元纳米结构提供了有价值的见解。
【其他- 荧光调制】Inorganic Chemistry Frontiers
Fluorescence of europium from absence to emergence in cadmium-induced heterobimetallic organic frameworks for ratiometric sensing
本研究提出了一种Cd2+诱导的异双金属镧系有机框架（HNU-72）作为荧光调制策略，显著激活了Ln3+离子的特征荧光，实现了从无到有的转变。实验测量和理论计算均表明，Cd2+离子的引入重构了能量转移路径，增强了H4TCPE和Eu3+离子之间的能量转移调制。利用HNU-72中的双荧光发射峰，实现了对海洋环境中二甲基硫的超低检测限（14 ppb）的比例荧光检测。这一研究不仅加深了对Ln-MOF材料中能量转移机制的理解，还为开发多功能荧光传感平台铺平了道路。
