荧光爱好者周刊（第十三期）

本周图像：处于凋亡和分裂两个不同周期的细胞核变化，图片来源

1 综述

1.1 蛋白质成像

Comprehensive review of protein imaging with AIEgens conjugated probes: From concentration to conformation

蛋白质是生物体的重要组成部分，其结构与功能的研究在生物及医学领域具有巨大意义。近年来，聚集诱导发光（AIE）现象在蛋白质检测中被广泛应用， 取得了显著进展，发展了一系列聚集诱导发光探针(AIEgen)，广泛用于蛋白质成像。本文概述了AIEgen偶联探针通过物理相互作用、配体结合和酶解裂解等机制在肿瘤细胞中成像蛋白质的，利用AIE效应提高信噪比，为蛋白质研究提供了重要的工具。同时，这些探针可用于研究细胞内蛋白质相分离过程中未折叠、错误折叠、纤维状和非晶态聚集体的构象变化等过程。上述研究成果为AIEgen偶联探针在生物医学领域的广泛应用奠定了基础，并有望促进行业进一步发展。

Duan, Z.; Lian, G.; Duan, C.; Lou, X.; Huang, F.; Xia, F. Comprehensive Review of Protein Imaging with AIEgens Conjugated Probes: From Concentration to Conformation. Biosensors and Bioelectronics 2025, 270, 116979. https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116979.

1.2 线粒体自噬过程中的多重分析物检测

Poly(allylamine) and cysteine co-capped silver indium sulfide quantum dots with excellent photostability for specific Cd2+ and Zn2+ detection based on fluorescence enhancement

这篇综述文章探讨了自2016年以来在检测线粒体自噬相关标志物方面的荧光探针的最新进展。线粒体是细胞的“发电站”，其结构和功能的异常（线粒体自噬）会影响细胞的活动并导致疾病。实时可视化相关分析物的浓度变化对于更好地理解线粒体自噬过程的可视化至关重要。本文基于分析物在线粒体自噬中的作用，综述了单响应、双响应和多响应荧光探针在检测线粒体自噬相关分析物（包括pH值、粘度、极性、缺氧和线粒体ROS RSS波动）方面的最新进展。我们相信，这篇综述将引起从事线粒体自噬相关研究的科学家的广泛兴趣，并为化学家、生物学家和医学研究人员提供有价值的见解，以促进相关疾病的诊断和治疗。

Li, S.; Li, Z.; Yan, M.; Ren, H. Single/Dual/Multi-Responsive Fluorescent Probes for Multiple Analytes in Mitophagy: A Review. Dyes and Pigments 2025, 234, 112545. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2024.112545.

2 检测型荧光材料

2.1 金属/阳离子检测

2.1.1 Zn

A highly selective ESIPT-mechanism-based, ratiometric fluorescent sensor for zinc ions

研究开发了一种基于ESIPT机制的高选择性比率荧光传感器，用于检测锌离子。该传感器由4-甲氧基四氢酸和吡啶组成，具有高灵敏度和选择性检测能力。在紫外光下，传感器的颜色变化可以用肉眼观察到，从绿色变为蓝绿色。该传感器在极性非质子溶剂中表现出强烈的发射带，并在360 nm激发下对锌离子显示出选择性的比率响应，发射峰从515 nm蓝移到460 nm

Jović, M.; Marković, O.; Newhouse, T. R.; Opsenica, I. M.; Selaković, Ž. A Highly Selective ESIPT-Mechanism-Based, Ratiometric Fluorescent Sensor for Zinc Ions. Dyes and Pigments 2025, 234, 112547. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2024.112547.

2.1.2 Pb

Dual-mode fluorescent probe for rapid lead detection in water and gasoline based on a perylene/β-cyclodextrin hybrid sensor

研究开发了一种基于苝/β-环糊精混合传感器的双模式荧光探针，用于快速检测水和汽油中的铅。该探针通过Schiff碱反应将苝-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺（PTCDI）与β-环糊精（B_CD）连接，形成最终的PI_CDA探针。PI_CDA探针在汽油中表现出有效的铅检测能力，检测限为1.6 μM，最大检测范围为55 μM。

Mohammadzadeh, F.; Golshan, M.; Haddadi-Asl, V.; Salami-Kalajahi, M. Dual-Mode Fluorescent Probe for Rapid Lead Detection in Water and Gasoline Based on a Perylene/β-Cyclodextrin Hybrid Sensor. Journal of Industrial and Engineering Chemistry 2024, S1226086X24007755. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2024.11.036.

2.2 小分子检测

2.2.1 肼

Carbazole-pyrimidine-based novel ratiometric fluorescent probe with large Stokes shift for detection of hydrazine in real environments and organisms

肼广泛应用于制造业、电子、医药和航空航天领域，但由于其剧毒、致突变、致癌和致畸性强，对自然环境和人体健康造成严重的危害。因此，迫切需要发展一种便捷高效的检测方法，对真实环境和生物体内残留肼进行检测。本工作通过设计合成仿生单萜类化合物 2-羟基-3-品诺酮为骨架，通过与光敏团聚合反应合成了新型比率荧光探针 PKZ-IN用于痕量肼检测。探索了 PKZ-IN 探针对肼的检出性能，结果表明该探针具有斯托克斯位移大（211 nm）、响应时间快（\u003c30 s）、发射位移显著（136 nm）和 pH 范围宽（5-13）等优点。成功利用该探针检测了腐殖土、沙土和黄土三种不同土壤样品中的肼。此外，利用 PKZ-IN探针制备了纳米纤维膜，实现了气态肼的定性和定量检测，并利用手机平台进行识别和测定。同时，PKZ-IN探针成功应用于生物体和植物成像，实现生物体内残留肼的检测。

Shen, Z.; Yang, Y.; Gu, Y.; Wang, Z.; Wang, S. Carbazole-Pyrimidine-Based Novel Ratiometric Fluorescent Probe with Large Stokes Shift for Detection of Hydrazine in Real Environments and Organisms. Journal of Hazardous Materials 2025, 482, 136593. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136593.

2.2.2 巯基

Selenenylsulfide covalent-directed chemistry for the detection of sulfhydryl groups using a diselenide fluorescent probe

研究开发了一种基于二糖基二硒化物的荧光探针，用于快速检测含巯基的生物分子。该探针在水溶液中与巯基发生化学选择性偶联反应，形成均一的Se-S共轭物，检测限为0.75 μM。该方法还扩展应用于含半胱氨酸的肽、蛋白质和活细菌细胞的荧光标记，展示了Se-S共价导向化学在生化研究中的潜力。

Ma, C.; Xu, J.; Wang, X.; Wang, X.; Zhang, L.; Jing, S. Selenenylsulfide Covalent-Directed Chemistry for the Detection of Sulfhydryl Groups Using a Diselenide Fluorescent Probe. RSC Adv. 2024, 14 (49), 36754–36762. https://doi.org/10.1039/D4RA05923A.

2.2.3 四环素

Preparation of Metal Nanocluster Supraparticles for Ultrasensitive Sensing of Tetracycline Based on Multiple Interactions between a Target and Sensor

研究开发了一种基于金属纳米簇（MNCs）的超颗粒，用于超灵敏检测四环素。通过引入CB[7]和Sc³⁺离子，制备了具有强荧光增强效果的超颗粒（Sc-CB/AuNCs），其量子产率达到69.1%。该超颗粒通过多重相互作用与四环素结合，构建了一种超灵敏的检测方法，检测限为0.3 nM。此外，还开发了一种便携式荧光凝胶传感器，用于蜂蜜样品中的四环素检测，检测时间仅需2分钟。

Li, G.; Chao, M.; Xu, H.; Tai, S.; Mao, M.; Cao, W.; Peng, C.; Ma, W.; Feng, Y.; Wang, Z. Preparation of Metal Nanocluster Supraparticles for Ultrasensitive Sensing of Tetracycline Based on Multiple Interactions between a Target and Sensor. J. Agric. Food Chem. 2024, 72 (47), 26536–26546. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c09194.

Preparation of water-soluble fluorescent probe based on copper nanoparticles and its detection of tetracycline in meat

研究开发了一种基于铜纳米颗粒（CuNPs）的水溶性荧光探针（BSA@CuNPs），用于高效检测肉类中的四环素（TC）浓度。探针通过水热法合成，并利用牛血清白蛋白（BSA）作为保护剂。加入四环素后，探针的荧光强度显著降低，形成非荧光复合物。该探针在实际肉样品中表现出高灵敏度和选择性，回收率在95.40%到102.13%之间，相对标准偏差（RSD）低于2.73%

Zulpiye, H.; Dou, X.; Zhang, H. Preparation of Water-Soluble Fluorescent Probe Based on Copper Nanoparticles and Its Detection of Tetracycline in Meat. Optoelectron. Lett. 2024, 20 (12), 741–748. https://doi.org/10.1007/s11801-024-3282-3.

2.2.4 左氧氟沙星

Development of a MOF-based dual-channel levofloxacin probe and its application in the detection of food and beverage

研究开发了一种基于金属有机框架（MOF）的双通道左氧氟沙星探针，并将其应用于食品和饮料的检测。该探针通过内滤效应和化学相互作用实现高灵敏度检测，检测限为0.1μM。探针在不同食品和饮料样品中取得了良好的实验结果，回收率在93.4%到114.6%之间。

Yu, Y.; Hong, D.; Zhu, Z.; Jiang, Y. Development of a MOF-Based Dual-Channel Levofloxacin Probe and Its Application in the Detection of Food and Beverage. Food Chemistry 2025, 465, 142110. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.142110.

2.3 大分子检测

2.3.1 β-Galactosidase

Modular and Fast Assembly of Self-Immobilizing Fluorogenic Probes for β-Galactosidase Detection

在卵巢癌的研究中，β-半乳糖苷酶 (β-gal) 已成为关键的生物标记物。虽然目前存在大量用于检测 β-gal 活性的荧光探针，但基于醌甲烷的固定化探针可以防止活化荧光团的快速扩散并提高分辨率。然而，这些荧光团的合成，尤其是近红外荧光团，效率仍然较低。本研究中，我们介绍了模块化、快速组装的自固定荧光探针，利用了醌甲烷 (QM) 的邻近标记特性。与传统荧光探针相比，这些新探针不仅表现出荧光反应，而且具有永久保留能力，在细胞固定和体内动物模型研究中均表现出改进的检测灵敏度。这种简捷的合成方法有望在检测其他分析物方面拥有更广泛的应用前景。

Wang, H.; Zhuang, Y.; Fu, S.; Shen, Y.; Qian, H.; Yan, X.; Ge, J. Modular and Fast Assembly of Self-Immobilizing Fluorogenic Probes for β-Galactosidase Detection. Anal. Chem. 2024, 96 (48), 18939–18945. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c02307.

2.3.2 襟状末端核酸内切酶

Endogenous Telomerase-Activated Fluorescent Probes for Specific Detection and Imaging of Flap Endonuclease 1 in Cancer Cells and Tissues

襟状末端核酸内切酶 1（FEN1）是一种结构特异性 DNA 修复酶，已成为癌症诊断和治疗的潜在靶标。然而，现有的 FEN1 检测方法通常存在反应方案复杂和操作繁琐的问题，并且仅有少数方法可用于检测和成像活细胞中的 FEN1。尤其是，FEN1 不仅存在于癌细胞中，也存在于正常细胞中。因此，特异性检测癌细胞中的 FEN1 仍然是一个挑战。在此，我们通过设计带有端粒酶响应单元的 FEN1 检测探针，开发了一种简单且选择性的荧光生物传感器，用于特异性成像癌细胞和组织中的 FEN1。在有端粒酶存在的情况下，它会诱导延伸反应并随后进行检测探针的分子内重构，从而产生一个适合 FEN1 识别的支链 DNA 结构，并促进 FEN1 切割襟状以恢复荧光信号。由于端粒酶在正常细胞中不可检测，但在癌细胞中高度上调，因此检测探针只能在癌细胞中被激活以产生高信号。该检测非常简单，只需一个探针即可实现双酶识别和信号输出。通过整合单分子计数技术，该生物传感器可以实现 1.2 × 10–5 U/μL 的检测限，并且可以准确检测活细胞和临床组织中的 FEN1，为 FEN1 相关基础研究和临床诊断提供一条新途径。

Li, N.; Wang, T.; Han, Q.; Pan, T.-T.; Ma, F.; Zhang, C.-Y. Endogenous Telomerase-Activated Fluorescent Probes for Specific Detection and Imaging of Flap Endonuclease 1 in Cancer Cells and Tissues. Anal. Chem. 2024, 96 (48), 19147–19153. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c05165.

2.3.3 冠状病毒

Magnetism-Functionalized Lanthanide MOF-on-MOF with Plasmonic Differential Signal Amplification for Ultrasensitive Fluorescence Immunoassays

研究开发了一种磁性功能化的镧系MOF-on-MOF（Fe3O4@SiO2@MOF-on-MOF），通过引入磁性Fe3O4@SiO2，不仅赋予了磁性分离能力，还显著提高了荧光性能。基于提出的差分信号放大（DSA）策略，该免疫分析显示出优越的检测能力，对严重急性呼吸综合征冠状病毒2核衣壳蛋白的检测限为0.13 pg/mL。

Hang, T.; Zhang, C.; Pei, F.; Yang, M.; Wang, F.; Xia, M.; Hao, Q.; Lei, W. Magnetism-Functionalized Lanthanide MOF-on-MOF with Plasmonic Differential Signal Amplification for Ultrasensitive Fluorescence Immunoassays. ACS Sens. 2024, acssensors.4c02505. https://doi.org/10.1021/acssensors.4c02505.

2.4 微环境检测

2.4.1 粘度

In situ observation of mitochondrial viscosity in liver of mice with drug-induced liver injury by near-infrared fluorescence imaging

药物性肝损伤（DILI）已成为不良药物反应中的重中之重，对人类健康构成重大威胁。然而，在临床实践中，DILI 仍缺乏可靠的、可用于诊断前的工具。大量研究表明，肝内粘度水平升高与 DILI 的发生和发展密切相关。因此，建立可靠的工具监测线粒体粘度对于 DILI 的及时诊断至关重要。在此，我们提出了一种用于检测线粒体粘度的新型近红外（NIR）荧光探针（Wyry-M-V），其中包括氧杂蒽，多个粘度响应转子（二苯基，乙烯基氰和苄基氯）和线粒体靶向位点（吡啶鎓阳离子）。此外，Wyry-M-V 在脂多糖、制霉菌素和对乙酰氨基酚 (APAP) 处理后成功用于线粒体粘度成像。值得注意的是，基于 NIR 发射波长的优点，Wyry-M-V 已被用于 APAP 诱导的 DILI 小鼠模型中线粒体粘度的检测。

Wang, Y.; Zhou, Y.; Sun, J.; Ma, Y.; Huang, B.; Yan, M. In Situ Observation of Mitochondrial Viscosity in Liver of Mice with Drug-Induced Liver Injury by near-Infrared Fluorescence Imaging. Talanta 2025, 284, 127229. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2024.127229.

2.4.2 极性

Mono- and diselenylated fluorescein derivatives: Synthesis using arylseleninic acids as selenylating agents and application as fluorescent probes

研究开发了一种使用苯硒酸作为硒化剂合成单硒和双硒荧光素衍生物的方法。该方法高效且环保，仅生成水和二硒化物作为副产物。研究发现，这些荧光素衍生物在极性溶剂中表现出负溶剂变色现象，表明其在分析物检测中的潜在应用。

Da Rosa, K. M.; Washio, N. M. N.; De Quadros, S.; Dreyer, J. P.; Machado, V. G.; Roehrs, J. A.; Oliboni, R. S.; Lenardão, E. J. Mono- and Diselenylated Fluorescein Derivatives: Synthesis Using Arylseleninic Acids as Selenylating Agents and Application as Fluorescent Probes. Journal of Molecular Liquids 2024, 416, 126528. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.126528.

2.5 多重检测

2.5.1 胆红素 (BR) 和肾上腺素 (EP)

LaSrO3 perovskite quantum dots as a fluorescent probe for the detection of bilirubin and epinephrine via FRET and IFE mechanisms

本研究采用微波辅助溶胶-凝胶法合成了蓝色发光 LaSrO3 钙钛矿量子点 (PQD)。制备的 LaSrO3 PQD 作为纳米荧光探针，用于检测胆红素 (BR) 和肾上腺素 (EP) 这两种生物标志物。LaSrO3 PQD 的荧光光谱显示 λEm/Ex 为 421/336 nm，量子产率为 36.91%。基于 LaSrO3 PQD 出色的荧光特性，进行了荧光传感研究以用于生物标记物分析。LaSrO3 PQD 的发射光谱结果显示，BR 和 EP 分别通过 Förster 共振能量转移和内滤效应显着猝灭了荧光。BR 和 EP 的检出限分别为 10.48 和 17.04 纳摩尔。通过各种分析技术（荧光、紫外-可见吸收、透射电子显微镜、傅里叶变换红外和 ζ 电位）详细讨论了荧光猝灭机制。此外，基于 LaSrO3 PQD 的荧光传感方法已成功应用于制药样品中 EP 的定量分析以及生物体液中 BR 的定量分析，并获得了令人满意的回收率。

Makwana, K. P.; Deshpande, M. P.; Malek, N. I.; Park, T. J.; Kailasa, S. K. LaSrO3 Perovskite Quantum Dots as a Fluorescent Probe for the Detection of Bilirubin and Epinephrine via FRET and IFE Mechanisms. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 2025, 461, 116172. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2024.116172.

2.5.2 Zn和Cd

Colorimetric fluorescence of the 1,10-phenantholineyl-imidazole sensor probe for the selective detection of Zn2+ and Cd2+ ions

研究开发了一种基于1,10-菲咯啉-咪唑的荧光探针PIN，用于高灵敏度和选择性检测Zn²⁺和Cd²⁺。该探针在存在多种金属离子的情况下表现出良好的抗干扰性，并且在HepG-2活细胞中显示出低毒性，可以用于细胞成像。

Liu, C.; Ren, L.; Yang, X.; Liu, Y.; Zhang, H.; Jia, W.; Zhang, D. Colorimetric Fluorescence of the 1,10-Phenantholineyl-Imidazole Sensor Probe for the Selective Detection of Zn2+ and Cd2+ Ions. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2025, 328, 125436. https://doi.org/10.1016/j.saa.2024.125436.

Poly(allylamine) and cysteine co-capped silver indium sulfide quantum dots with excellent photostability for specific Cd2+ and Zn2+ detection based on fluorescence enhancement

研究开发了一种基于聚（烯丙胺）和半胱氨酸共包覆的银铟硫化物量子点（PAA-Cys-AIS QDs），具有优异的光稳定性，用于快速检测Cd²⁺和Zn²⁺离子。该探针在水溶液中发出稳定的橙色荧光，显示出显著的荧光增强效果，检测限分别为175 nM和50 nM。此外，该探针在SH-SY5Y细胞中表现出良好的细胞内光稳定性和生物相容性，展示了其在实际生物医学应用中的潜力。

Gong, J.; Zhang, X.; Xu, S.; Yang, H.; Yan, K.; Sun, X.; Su, D.; Fang, H. Poly(Allylamine) and Cysteine Co-Capped Silver Indium Sulfide Quantum Dots with Excellent Photostability for Specific Cd2+ and Zn2+ Detection Based on Fluorescence Enhancement. Journal of Alloys and Compounds 2025, 1010, 177631. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.177631.

3 成像型荧光材料

3.1 检测物成像

3.1.1 NAD(P)H

Near-Infrared Visualization of NAD(P)H Dynamics in Live Cells and Drosophila melanogaster Larvae Using a Coumarin-Based Pyridinium Fluorescent Probe

本文旨在介绍一种新型近红外荧光探针 A，它是由将香豆素染料内酯的羰基取代为 4-氰基-1-甲基吡啶鎓亚甲基基团，再通过乙烯基键合连接亲电子 NADH 传感甲基喹啉受体到香豆素染料的 4 位而设计的。该探针在 603、428 和 361 nm 处表现出主要的吸收峰，并在 703 nm 处弱荧光。添加 NAD(P)H 会导致荧光峰从 703 nm 显着蓝移至 670 nm，并伴随大幅增加的荧光强度。这种光谱位移归因于探针 AH 中从 A−π–A−π–D 构型转变为 D−π–A−π–D 的吡啶平台，这是由于从 NADH 中添加一个氢化物到电子受体喹啉受体，产生了探针 AH 中的电子贡献者即 1-甲基-1,4-二氢喹啉供体。理论计算支持这一结论。该探针被用于研究各种条件下的 NAD(P)H 动力学。在 HeLa 细胞中，葡萄糖或麦芽糖处理导致近红外发射强度大大升高，表明 NAD(P)H 水平升高。包括顺铂和氟达拉滨在内的化疗药物以 5、10 和 20 μM 的浓度引起发射强度剂量依赖性增加，这反映了由药物诱导的应激和细胞损伤导致的 NAD(P)H 水平升高。还进行了孵化、饥饿黑腹果蝇幼虫的体内实验。结果表明发射强度与 NADH、葡萄糖和奥沙利铂的水平之间存在明确的关系，证实该探针可以检测生物体中 NAD(P)H 水平的变化。我们的研究还表明，ADPKD 小鼠模型和人类患者的囊性肾脏中 NAD(P)H 水平显着升高，表明与该疾病相关的重大代谢改变。这种近红外发射探针为监测细胞、组织和整个有机体系统中的 NAD(P)H 水平提供了一种高度灵敏和特异的方法。检测 NAD(P)H 因营养物质利用率和化疗应激等变化而变化的能力突出了其作为生物医学研究和治疗监测的宝贵资源的潜力。

Jaeger, S.; Lanquaye, H.; Dwivedi, S. K.; Arachchige, D. L.; Xia, J.; Waters, M.; Bigari, B. L.; Olowolagba, A. M.; Agyemang, P.; Zhang, Y.; Zhang, Y.; Ata, A.; Kathuria, I.; Luck, R. L.; Werner, T.; Liu, H. Near-Infrared Visualization of NAD(P)H Dynamics in Live Cells and Drosophila Melanogaster Larvae Using a Coumarin-Based Pyridinium Fluorescent Probe. ACS Appl. Bio Mater. 2024, acsabm.4c01294. https://doi.org/10.1021/acsabm.4c01294.

3.1.2 血红蛋白

A protein structure-dependent fluorescent probe for hemoglobin monitoring and controllable imaging in living cells

研究开发了一种蛋白质结构依赖的非共价荧光探针DDBM，用于监测血红蛋白（Hb）并实现可控的活细胞成像。DDBM对牛血红蛋白（BHb）表现出选择性的荧光“关断”响应，并且这种响应可以通过布洛芬调节。此外，DDBM对牛血清白蛋白（BSA）表现出显著的荧光增强敏感性。这些特性使DDBM能够动态追踪Hb的代谢，并实现Hb介导的精确可控活细胞成像。

Yan, X.-T.; Chang, K.-L.; Huang, Z.-B.; Xu, Y.-T.; Li, Z.-P.; Liu, W.-B.; Wang, Q. A Protein Structure-Dependent Fluorescent Probe for Hemoglobin Monitoring and Controllable Imaging in Living Cells. International Journal of Biological Macromolecules 2024, 283, 137868. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.137868.

3.2 细胞成像

3.2.1 脂滴和H2O2

An activatable “AIE + ESIPT” fluorescent probe for dual-imaging of lipid droplets and hydrogen peroxide in drug-induced liver injury model

药物引起的肝损伤（DILI）是最常见的肝脏疾病之一。脂滴（LDs）和过氧化氢（H2O2）是DILI病理生理中的两个重要生物标志物，它们的关键作用促使人们付出了相当大的努力来精确地可视化H2O2和LDs，以阐明它们在DILI进展中的功能。然而，构建一个既能同时成像H2O2又能成像LDs动态的单一荧光探针仍然是一项具有挑战性的任务。因此，迫切需要开发一种新的荧光探针来追踪药物引起的肝损伤中LDs的状态和H2O2的波动。研究结果表明，我们开发了一种“AIE + ESIPT”荧光探针TPEHBT，用于在DILI过程中对LDs和H2O2进行双重成像。TPEHBT通过产生具有聚集诱导发射（AIE）性质的激发态分子内质子转移（ESIPT）荧光团TPEHBT-OH，对H2O2的荧光响应大大增强。TPEHBT对H2O2表现出高选择性、灵敏度（LOD = 4.73 nM）和大斯托克斯位移（320 nm）。有趣的是，TPEHBT可以用很高的特异性点亮LDs。该探针有利地应用于活细胞中内源性和外源性H2O2的检测，尤其是在DILI过程中同时实时可视化H2O2的产生和LDs的积累。此外，TPEHBT能够在斑马鱼动物模型中对由APAP诱导的肝损伤进行H2O2产生的成像。意义 首次将探针TPEHBT应用于APAP诱导的肝损伤模型中H2O2波动和LDs状态的双重成像（体外和体内）。本研究结果有力地表明，TPEHBT是监测DILI进展中H2O2和LDs动态的有前途的工具。图文摘要 合成了新型可激活的“AIE + ESIPT”荧光探针TPEHBT，用于LDs和H2O2双成像。在H2O2存在下，TPEHBT表现出显着的荧光增强、大的斯托克斯位移、出色的灵敏度和高选择性。定位实验表明，TPEHBT具有很强的LDs靶向能力，PCC为0.94。值得注意的是，TPEHBT不仅能够监测活细胞中的外源性和内源性H2O2，还可以同时追踪APAP诱导的肝损伤过程中LDs的积累和H2O2水平的上调。此外，体内成像实验表明，TPEHBT已成功用于斑马鱼肝损伤的监测。

Liao, W.; Wang, C.; Wang, R.; Wu, M.; Li, L.; Chao, P.; Hu, J.; Chen, W.-H. An Activatable “AIE + ESIPT” Fluorescent Probe for Dual-Imaging of Lipid Droplets and Hydrogen Peroxide in Drug-Induced Liver Injury Model. Analytica Chimica Acta 2025, 1335, 343442. https://doi.org/10.1016/j.aca.2024.343442.

3.2.2 脂滴

A benzofuran-[b]-fused BODIPY trimer enabled by dual TBET and PET mechanisms for high-performance two-photon fluorescence imaging

本研究高效地合成了一种苯并呋喃-[b]-稠合的 BODIPY 三聚体，其具有独特结构设计，巧妙地整合了 TBET（通过键能转移）和 PET（光致电子转移）机制。该三聚体光学性质优异，具有 100 nm 的大伪斯托克斯位移、出色的荧光量子产率（ΦFL = 0.931）、非常高的消光系数（182 100 M-1 cm-1）、显著的 FEF（荧光增强因子，22.4 倍）值以及表现出 AIE（聚集诱导发光）活性，已成功用于活细胞脂滴的双光子荧光成像。

Zuo, H.; Guo, X.; Guo, L.; Wu, Q.; Wang, L.; Kang, Z.; Wang, S.; Jiao, L.; Hao, E. A Benzofuran-[ b ]-Fused BODIPY Trimer Enabled by Dual TBET and PET Mechanisms for High-Performance Two-Photon Fluorescence Imaging. Chem. Commun. 2024, 60 (99), 14854–14857. https://doi.org/10.1039/D4CC05446F.

3.3 微环境成像

3.3.1 缺氧

Highly Efficient Aggregation-Induced Chiral TADF Molecules Exhibiting Prolonged Lifetime in Living Cells under Hypoxic Stress

热激活延迟荧光 (TADF) 材料作为生物光致发光成像的潜在候选材料备受关注。然而，通过聚集和自组装过程获得可调手性 TADF 材料仍然是一项艰巨的挑战。在这项研究中，提出了四种供体-受体-供体型手性 TADF 分子，它们通过将给电子部分（吩恶嗪、吩噻嗪或 1-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉）与受电子部分（二苯砜）直接相连而设计，作为发光成像应用的有希望的候选材料。实验研究表明，这些手性 TADF 材料具有非常小的 ΔEST 值，促进了有效的反系间交叉 (RISC)。此外，它们表现出聚集诱导发射和受聚集和自组装状态影响的长延迟发光寿命。而且，脱氧能显著增强发射，实现高对比度缺氧探测，这在活细胞的高对比度光致发光成像中显示出巨大的潜力。这项工作不仅为手性 TADF 材料提供了分子设计策略，而且还扩展了在生物领域高对比度缺氧检测的多样化的生物学应用。

Ye, D.; Zheng, G.; Ali, A.; Baryshnikov, G. V.; Ågren, H.; Li, S.; Chai, X.; Zhu, L. Highly Efficient Aggregation‐Induced Chiral TADF Molecules Exhibiting Prolonged Lifetime in Living Cells under Hypoxic Stress. Advanced Optical Materials 2024, 2401844. https://doi.org/10.1002/adom.202401844.

3.3.2 极性成像

Application of a wash-free NIR-fluorescent probe in detecting the polarity of lipid droplets and identifying NAFLD

研究开发了一系列荧光探针（TBN1 - TBN3），这些探针能够特异性地靶向脂滴（LDs）并检测其极性。所有探针都表现出近红外（NIR）发射和大的斯托克斯位移，对极性变化高度敏感。探针TBN3可以以能量依赖的方式进入细胞，并在不同生理条件下监测极性变化，例如在铁死亡过程中。TBN3在检测小鼠非酒精性脂肪肝病（NAFLD）方面显示出良好的效果。这些探针具有高灵敏度、光稳定性和生物相容性，适合用于原位检测和NAFLD的早期诊断。

Yang, J.; Wang, Y.; Wang, J.; Zhang, S.; Zhang, C.; Wang, C.; Hu, L.; Wang, H. Application of a Wash-Free NIR-Fluorescent Probe in Detecting the Polarity of Lipid Droplets and Identifying NAFLD. Materials Today Chemistry 2024, 42, 102408. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2024.102408.

Fluorescent probes with dual-targeting organelles monitor polarity in non-alcoholic fatty liver disease

研究开发了一种基于荧光探针的双靶向技术，用于实时监测非酒精性脂肪肝病（NAFLD）中的脂滴（LDs）和内质网（ER）的极性变化。探针COB2表现出优异的抗干扰性能，能够同时靶向LDs和ER，并在不同生理条件下监测这两种细胞器的变化。此外，COB2还展示了区分正常肝脏组织和脂肪肝组织的潜力，为NAFLD的早期诊断提供了实验基础。

Deng, Y.; Wang, J.; Zhang, S.; Li, J.; Sun, A.; Zhang, X.; Hu, L.; Wang, C.; Wang, H. Fluorescent Probes with Dual-Targeting Organelles Monitor Polarity in Non-Alcoholic Fatty Liver Disease. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2025, 328, 125455. https://doi.org/10.1016/j.saa.2024.125455.

4 功能型荧光材料

4.1 生物安全

Carboxymethylcellulose-based aggregation-induced emission antibacterial material for multifunctional applications

研究开发了一种基于羧甲基纤维素（CMC）和ε-聚赖氨酸（ε-PL）的聚集诱导发光（AIE）抗菌材料PLOCMC。该材料不仅具有AIE特性，还表现出室温磷光（RTP）现象，增强了其在化学传感和防伪方面的潜在应用。PLOCMC对典型的革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌表现出抗菌活性，并且对Fe³⁺离子和亚硝酸盐具有特异性响应，显示出其在食品安全和监测应用中的潜力。

Wang, J.; Wu, M.; Zhang, R.; Li, C.; Li, C.; Zhong, S.; Gao, Y.; Meng, Q.; Cui, X. Carboxymethylcellulose-Based Aggregation-Induced Emission Antibacterial Material for Multifunctional Applications. International Journal of Biological Macromolecules 2024, 283, 137740. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.137740.

5 诊疗型荧光材料

5.1 疾病治疗

5.1.1 治疗评估

A Tandem-Locked Fluorescent Probe Activated by Hypoxia and a Viscous Environment for Precise Intraoperative Imaging of Tumor and Instant Assessment of Ferroptosis-Mediated Therapy

研究开发了一种串联锁定的荧光探针NTVI-Biotin，用于在缺氧和高粘度环境下精确的术中肿瘤成像和铁死亡介导的治疗即时评估。该探针通过与硝基还原酶（NTR）和高粘度水平的相互作用，激活近红外（NIR）荧光信号，从而实现特异性肿瘤识别和病灶切除。此外，NTVI-Biotin能够实时监测NTR/粘度水平的变化，以评估铁死亡介导的化疗效果，展示了其在治疗评估中的潜力。

Lu, J.; Zhao, G.; Wang, Y.; Wang, R.; Xing, Y.; Yu, F.; Dou, K. A Tandem-Locked Fluorescent Probe Activated by Hypoxia and a Viscous Environment for Precise Intraoperative Imaging of Tumor and Instant Assessment of Ferroptosis-Mediated Therapy. Anal. Chem. 2024, 96 (48), 19134–19146. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c04820.

5.1.2 化疗-光动力结合

pH-responsive AIE nanogels for synergistic chemo-photodynamic cancer therapy with imaging guidance

研究开发了一种基于pH响应的聚集诱导发光（AIE）纳米凝胶（P@BAO-DOX），用于协同化疗-光动力癌症治疗，并具有成像引导功能。该纳米平台结合了高效的光动力治疗（PDT）、可控药物释放和荧光成像引导。通过在肿瘤细胞中释放药物并在白光照射下产生大量活性氧（ROS），增强了光毒性和协同化疗-光动力治疗的效果，展示了在癌症治疗中的潜力。

Zhu, Y.; Zhang, L.; Zhang, R.; He, C.; Yang, H.; Liu, Y.; Kwok, R. T. K.; Lam, J. W. Y.; Sun, J.; Feng, J.; Zhao, Z.; Yao, C.; Tang, B. Z. pH-Responsive AIE Nanogels for Synergistic Chemo-Photodynamic Cancer Therapy with Imaging Guidance. Sci. China Chem. 2024. https://doi.org/10.1007/s11426-024-2379-x.

5.2 疾病诊断

5.2.1 脂肪肝

A near-infrared ONOO−-activated fluorescent probe for real-time visualizing of alcoholic liver disease

研究开发了一种近红外（NIR）ONOO⁻激活的荧光探针BDP-NIR-ONOO，用于实时可视化酒精性肝病（ALD）。该探针在体外测试中对ONOO⁻表现出优异的响应，具有700 nm的NIR发射波长、良好的特异性、快速响应速度（80秒）和高信噪比（252倍）。BDP-NIR-ONOO能够在不受其他活性氧干扰的情况下检测活细胞中的内源性ONOO⁻，并通过成像ONOO⁻波动来可视化小鼠的酒精性肝损伤。此外，该探针还用于动态追踪N-乙酰半胱氨酸对ALD的治疗效果。

Zhang, B.; Qin, S.; Wang, J.; Ma, X.; Han, R.; Ruan, M.; Zhao, W.; Zhang, J. A Near-Infrared ONOO−-Activated Fluorescent Probe for Real-Time Visualizing of Alcoholic Liver Disease. Journal of Molecular Structure 2025, 1323, 140805. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2024.140805.

Lipid droplets targeting fluorescent probes with AIE properties for the diagnosis of fatty liver tissue

脂滴 (LD) 作为细胞内的核心细胞器，在多种生理和病理过程中发挥着至关重要的作用。因此，在活体系统中精确检测 LD 对于生物医学研究非常重要。本文通过在香豆素衍生物中引入各种给电子或夺电子基团，构建了一系列荧光探针 WJ1-WJ4，用于可视化 LD。WJ1-WJ4 表现出典型的聚集诱导发射 (AIE) 特性，还具有理想的亲脂性、高光稳定性和低细胞毒性。此外，我们发现探针 WJ1 能够超快穿透细胞（约 10 秒），并通过免洗程序特异性靶向活细胞中的 LD，能够监测活细胞中 LD 的积累和动态变化。重要的是，WJ1-WJ4 展示了通过组织成像区分脂肪肝的能力。优异的成像性能使这些 LD 探针成为早期诊断非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 的强大工具。

Wang, J.; Zhang, S.; Li, J.; Sun, A.; Zhang, X.; Wang, C.; Wang, H.; Hu, L. Lipid Droplets Targeting Fluorescent Probes with AIE Properties for the Diagnosis of Fatty Liver Tissue. Journal of Industrial and Engineering Chemistry 2024, S1226086X24007779. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2024.11.038.

6 其他材料研究

6.1 机理

6.1.1 聚集诱导发光

Excited State Dynamics of Geometrical Evolution of α-Substituted Dibenzoylmethanatoboron Difluoride Complex with Aggregation-Induced Emission Property

研究探讨了具有聚集诱导发光（AIE）特性的α-取代二苯甲酰甲烷硼二氟化物复合物的激发态动力学。通过时间分辨吸收光谱测量，研究了这些分子在激发态下的几何结构变化。结果表明，2amBF2在溶液中表现出快速的分子几何变化，导致弱荧光，而在固态下则表现出强荧光。这支持了限制锥形交叉（RACI）模型在聚集态中的应用，从而解释了AIE特性。

Fujimoto, Y.; Mochiduki, Y.; Sotome, H.; Shimada, R.; Okajima, H.; Toda, Y.; Sakamoto, A.; Miyasaka, H.; Ito, F. Excited State Dynamics of Geometrical Evolution of α-Substituted Dibenzoylmethanatoboron Difluoride Complex with Aggregation-Induced Emission Property. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146 (47), 32529–32538. https://doi.org/10.1021/jacs.4c10277.