小分子荧光探针简介-肖康

一种小分子荧光探针及其制备方法与应用与流程
小分子荧光探针作为一种重要的生物分子探测工具，在生命科学领域中具有广泛的应用前景。

本文将介绍一种新型的小分子荧光探针及其制备方法与应用与流程。

首先，该小分子荧光探针的制备方法非常简单，只需要将荧光染料与一种特殊的载体分子结合即可。

这种载体分子具有良好的生物透性和生物相容性，可以在细胞膜上自发结合，并产生强烈的荧光信号。

其次，这种小分子荧光探针的应用范围非常广泛。

它可以用于细胞分子成像、酶活性检测、蛋白质定位等多种生物学实验中。

例如，它可以用于检测细胞内的一些生物活性分子的水平，如钙离子、离子基团、ATP等，具有高灵敏度和高分辨率。

最后，该小分子荧光探针的实验流程也非常简单。

只需将其加入到细胞培养液中，等待一定的反应时间，即可通过荧光显微镜或其他荧光成像仪器观察到荧光信号的强度和分布情况。

总之，该小分子荧光探针具有制备简单、应用广泛、实验流程简便等优点，将为生命科学研究提供更多的实验工具和方法。

同时，我们也期待该小分子荧光探针在其他领域中的应用，为相关领域的研究带来新的突破。

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有机小分子探针黄美英 2014010714摘要细胞内生物活性化合物在细胞内作用靶点的确定是化学生物学和药物开发中的关键问题之一。

作为功能蛋白质组学中的一项重要技术, 小分子探针在确定生物活性化合物细胞内作用靶点的研究中扮演着举足轻重的角色。

PH值在生理及病理过程如受体介导的信号传导、酶活性、细胞生长和凋亡、离子运输和稳态调节、钙含量调节、细胞内吞作用、趋化作用、细胞粘附和肿瘤生长等过程中起到非常重要的作用。

本文介绍了几种小分子探针原理，技术和方法，并通过列举近年来该技术应用的成功示例进一步阐明小分子生物活性探针技术的应用原理和重要性。

关键词生物活性化合物；小分子探针；PH值；DNA探针技术一绪论荧光探针是化学传感技术领域在上个世纪八十年代的一项重大发现，目前己有愈来愈多的荧光探针应用于分子水平上进行实时检测。

荧光检测技术由于灵敏度高，操作简便，可视性强，且对细胞、生物体的损伤小，成为了用于临床分析、环境监测、生物分析及生命科学等领域不可缺少的检测工具[1]。

分子荧光探针的检测对象包括各种离子、小分子、自由基、多肽、酶，甚至还包括温度、极性、粘度等。

人们可以使用荧光显微镜、荧光光谱仪、流式细胞仪、荧光活体成像系统等仪器获取荧光探针检测的相关信息，借助荧光成像技术我们能够实时检测活细胞内分子或离子的浓度以及生物大分子结构的变化过程，也可以获得关于生物组织生理代谢过程的相关信息，还可以实现生物活体的荧光成像[2]。

另一方面研究者们能够根据需要设计合成出满足“特定要求”的探针分子，基于此，荧光探针和荧光检测技术在生命科学的发展中起到举足轻重的作用[3]。

通常一个光探针分子由荧光团（Fluorophore）和识别基团（Receptor）通过连接臂（Spacer）以共价键方式连接，荧光团作为信号转换器将识别行为转化为光信号，可以通过荧光的增强或淬灭乃至光谱位移的变化对分析物进行识别。

荧光探针分子具有非常大的可塑性和应用潜力，通过对有机分子结构进行巧妙设计和改造，就能够设计合成出满足各种需要的荧光探针。

常见的小分子荧光探针种类1.引言1.1 概述小分子荧光探针是一类被广泛应用于生物领域的化学工具，通过其具有的荧光性质，可以用于生物成像、药物传递、疾病诊断等方面。

小分子荧光探针具有分子结构简单、稳定性好、探测灵敏度高等特点，在生物学研究中起着重要的作用。

小分子荧光探针的种类繁多，根据其不同的结构和功能特点，可以分为许多不同的类别。

常见的小分子荧光探针包括有机荧光探针、金属配合物荧光探针、聚合物荧光探针等。

有机荧光探针是指由有机化合物构成的荧光探针，其分子结构多样，可以通过调整结构来实现特定的探测目标。

常见的有机荧光探针包括荧光染料、荧光蛋白等。

荧光染料具有较强的荧光强度和良好的化学稳定性，可以用于细胞成像、生物传感等领域。

荧光蛋白是一类来源于特定生物体的蛋白质，其具有自身天然的荧光性质，可以通过基因工程技术进行改造和调整，广泛应用于生物研究中。

金属配合物荧光探针是指由金属离子与配体形成的荧光探针，其具有较强的荧光性能和较长的寿命。

金属配合物荧光探针具有选择性较高的特点，可以用于特定金属离子的探测和诊断。

常见的金属配合物荧光探针包括铜离子、锌离子、铁离子等的配合物。

聚合物荧光探针是指由高分子聚合物构成的荧光探针，其具有较好的溶解性和稳定性。

聚合物荧光探针可以通过调整聚合物的结构和链长来实现特定的探测需求。

常见的聚合物荧光探针包括聚合物分子探针、聚合物纳米探针等。

总之，常见的小分子荧光探针种类繁多，具有不同的结构和功能特点，可以根据具体的研究需求选择适合的荧光探针进行应用。

这些小分子荧光探针为生物学研究提供了有力的工具，有助于深入理解生命的基本过程和疾病的发生机制。

未来，随着技术的不断发展和突破，相信小分子荧光探针在生物领域的应用会得到更广泛的推广和应用。

1.2文章结构1.2 文章结构本文主要围绕"常见的小分子荧光探针种类"展开讨论。

文章分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，将进行概述、文章结构和目的的介绍。

小分子g-四链体荧光探针小分子g-四链体荧光探针是一种新型的荧光探针，以其高灵敏度、高特异性和易于修饰等优点在生物检测领域受到广泛关注。

本文将详细介绍小分子g-四链体荧光探针的原理、应用以及未来发展前景。

一、小分子g-四链体荧光探针的原理g-四链体是一种具有特殊结构的核酸分子，由两个相互作用的DNA双链组成，形成一个稳定的发夹状结构。

在特定条件下，g-四链体可以猝灭荧光团，从而实现对生物小分子的灵敏检测。

小分子g-四链体荧光探针利用这一原理，通过设计特定的核酸序列，使荧光团与g-四链体结合，从而实现对目标分子的检测。

二、小分子g-四链体荧光探针的应用1.生物传感器：小分子g-四链体荧光探针可作为一种高灵敏度的生物传感器，用于检测各种生物小分子，如金属离子、氨基酸、核苷酸等。

2.疾病诊断：利用小分子g-四链体荧光探针的高特异性，可以用于疾病相关生物标志物的检测，为临床诊断提供便捷、灵敏的方法。

3.环境监测：小分子g-四链体荧光探针可用于环境中有害物质的检测，如重金属、农药等，为环境保护提供技术支持。

4.生物成像：小分子g-四链体荧光探针可以用于活体生物成像，实现对细胞、组织内部结构的实时观察。

三、未来发展前景1.探针优化：通过进一步优化核酸序列设计和荧光团的选择，提高小分子g-四链体荧光探针的灵敏度和特异性，使其在更广泛的生物检测领域得到应用。

2.多功能探针：开发具有多种功能的小分子g-四链体荧光探针，如信号放大、光激活、温度敏感等，以满足不同应用场景的需求。

3.生物传感器的集成：将小分子g-四链体荧光探针与其他生物传感器集成，构建高性能的生物检测平台，实现对多种目标分子的快速、准确检测。

4.临床应用：随着小分子g-四链体荧光探针技术的不断发展，其在临床诊断、治疗监测等方面的应用前景广阔。

总之，小分子g-四链体荧光探针作为一种新型生物检测方法，具有巨大的应用潜力。

通过对探针原理的深入研究和对检测技术的不断创新，小分子g-四链体荧光探针将在生物科学、医学、环境监测等领域发挥重要作用。

一种小分子荧光探针及其制备方法与应用与流程
一、荧光探针的概念
荧光探针是指具有荧光特性的化合物，可以识别检测分子、离子、蛋白质等物质的存在及其转变过程。

二、小分子荧光探针的特征
小分子荧光探针具有分子量较小、渗透力强、对生物体不具有毒性等特征。

因此，适用于体内外任意位置的检测。

三、荧光探针的制备方法
1. 化学合成法
使用有机合成方法，根据所需反应方程式设计合成方案，制备出具有荧光特性的化合物。

2. 生物法
利用生物体内的生化反应生成荧光探针，如利用酶或基因编辑技术。

四、荧光探针的应用流程
1. 设计合成出具有荧光特性的化合物；
2. 确定荧光探针的荧光特性；
3. 进行生物学定位研究并确定探针使用的范围；
4. 进行控制实验、剂量等测试，为后续应用提供参考数据；
5. 应用荧光探针进行研究或诊断。

特异性的蛋白小分子荧光探针及其标记技术
陈磊;姚祝军
【期刊名称】《生命科学》
【年(卷),期】2008(20)1
【摘要】活体蛋白荧光标记技术已经被广泛应用于蛋白质功能的可视化研究中。

荧光蛋白常被用来研究蛋白质在生物体内的表达和定位,但由于它本身体积比较大,
往往会影响目标蛋白的生物活性。

特异性的小分子荧光探针以其体积小、膜透性好、背景噪音低以及制备方便的优点成为蛋白质研究的一个有力工具。

本文将简要介绍近几年来各类特异性小分子蛋白荧光探针的研究进展。

【总页数】11页(P3-13)
【关键词】蛋白质;特异性标记;蛋白标记;小分子荧光探针
【作者】陈磊;姚祝军
【作者单位】中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】Q51
【相关文献】
1.小分子荧光探针在蛋白质标记与成像分析中的应用 [J], 何晶;石景;傅尧
2.SUMO特异性蛋白酶1的小分子抑制剂JK043的合成与生物学活性的初步研究[J], 陈颖毅;孙金铃;李帅;张健;吴英理
3.筛选人睾丸特异性含溴结构域蛋白(BRDT)的小分子抑制剂 [J], 高娜娜;侯丽;周
越;辛玲;杨朵;李娜;王慧萍
4.用于细胞和组织中弗林蛋白酶特异性成像的双光子荧光探针研究 [J], 刘红文;朱隆民;娄霄峰;袁林;张晓兵
5.热休克蛋白内质网亚型Grp94特异性荧光探针的设计、合成与应用 [J], 郭安平;姜奋;徐晓莉;尤启冬;李玉艳
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第52卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 3 2023年3月 Liaoning Chemical Industry March，2023用于检测次氯酸的线粒体靶向荧光探针研究进展李梦婷（云南师范大学 化学化工学院，云南 昆明 650500）摘 要:次氯酸是一种来源于线粒体的活性氧，在各种生理和病理过程中起着重要的作用。

但是，当细胞中的HOCl 浓度超过正常值时范围，它会导致机体损伤和一系列疾病。

因此，近年来开发设计了一系列能实时识别和监测线粒体中的次氯酸水平的荧光探针，这有助于更好地了解生物体健康状况和HOCl 起到的生理作用和病理过程。

主要介绍了近几年HOCl荧光探针的应用和发展，根据靶向线粒的基团类别，分别介绍了三苯基膦类荧光探针，半花菁类荧光探针，氟硼吡咯类荧光探针。

关 键 词：次氯酸；线粒体；荧光探针中图分类号：O657.3 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）03-0426-04线粒体是一种控制着细胞进行有氧呼吸的细胞器，存在于很多细胞中，能够产生各类活性氧物种，同时拥有调控细胞周期、生长、凋亡等的能力[1]。

HOCl在免疫系统和调节细胞微环境的氧化还原稳态中起重要作用，当线粒体中的HOCl浓度超过正常值时范围，会引发关节炎、动脉硬化、血清异常、心脑血管疾病、细胞异常死亡等一系列疾病[2-4]。

在各种类型的活性氧中，次氯酸是最重要的一种，因此线粒体中次氯酸的实时检测和成像有助于检查细胞的状态[5-9]。

目前，已经报道了许多检测次氯酸的方法。

例如电化学分析法，因其响应速度快，信号采集和约定容易，数据分析简单优点而被广泛使用[10]。

然而，与这些相比方法，小分子荧光探针拥有更好的膜渗透性，荧光探针技术可以更好地执行实时原位成像，卓越的灵敏度和选择性，简单的操作和实时监控的能力而成为强大的工具[11-13]。

在最新的研究中，小分子荧光探针用于检测 HOCl 得到了迅速的发展并很好地应用于双向传感和成像应用[14-17]。

荧光探针技术在谷胱甘肽检测中的应用
朱勍;和思扬;窦言东
【期刊名称】《发酵科技通讯》
【年(卷),期】2016(045)003
【摘要】谷胱甘肽(glutathione,GSH)是细胞与组织内重要的活性小分子,在工业生产领域有着广泛的应用.谷胱甘肽具有重要的生产以及研究价值,因此如何对其进行高效且专一地检测已成为当前谷胱甘肽工业生产及其功能研究的重要课题.荧光探针作为一种新型的检测手段,具有灵敏度高、专一性强以及制备成本低等优点,被广泛应用于各类小分子检测.近年来,已经有诸多检测谷胱甘肽的荧光探针被报道,且均表现出良好的检测性能.对近些年来不同类型的谷胱甘肽探针进行综述并对其机理进行简要介绍.
【总页数】5页(P170-174)
【作者】朱勍;和思扬;窦言东
【作者单位】浙江工业大学生物工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学生物工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学生物工程学院,浙江杭州310014
【正文语种】中文
【中图分类】O64
【相关文献】
1.量子点荧光探针技术在食源性致病菌检测中的应用 [J], 李萌立;李忠海;李节;付湘晋;张慧;黎继烈
2.PCR 荧光探针法与传统检测技术在结核病诊断中的比较 [J], 陆云鸥;赵文杰;王
文伟
3.量子点荧光探针流式技术定量检测血清降钙素原的方法学及临床应用 [J], 胡晓璐;王浈;祝仲珍;王占科
4.利用荧光探针技术检测纺织品中微量有害物质 [J], 薛正元; 王铮; 丁力进; 田艺浓; 崔京南
5.荧光探针技术在金属初期腐蚀检测中的研究进展 [J], 刘蔚;刘斌;徐大伟;石泽耀因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基金项目：四川省科技计划项目(2018JY0168)通信作者：张凯，E-mail：***************.cn 引用本文：张燕军，李洁丽，张凯.有机小分子过氧化氢荧光探针研究进展及发展方向与应用前景[J].西南医科大学报.2023，46(6)：541-546.DOI ：10.3969/j.issn.2096-3351.2023.06.016活性氧（reactive oxygen species ，ROS ）是一类高活性的含氧物质，在细胞的增殖、生长、免疫、信号传递等过程发挥着重要的作用[1]。

过氧化氢（hydrogen perox‑ide ，H 2O 2）是人体内ROS 的重要组成部分，它主要来源于细胞线粒体，经线粒体传递链（electron transport chain ，ETC ）复合体等途径产生[2-3]。

H 2O 2对细胞具有双重的生理作用：适量的H 2O 2有利于细胞的生长、分化和维持[4-5]；而过量的H 2O 2会引起细胞的损伤、凋亡和自噬，从而诱发炎症、心脑血管疾病、老年痴呆（senile dementia ，SD ）和癌症等多种疾病[6-8]。

因此，精确识别和检测细胞内H 2O 2对生命科学研究和临床诊断都具有非常重要的意义。

针对H 2O 2常见的检测方法主要有：比色法[9]、电化学法[10]、质谱分析法[11]和荧光分析法[12]等。

其中，基于小分子荧光探针的荧光分析法由于具有操作简单、生物相容度高、灵敏度高、选择性强、可实时原位检测等特点而备受关注；将荧光分析法与激光共聚焦显微镜技术结合而产生的荧光成像技术，也成为生物分析、检测的重要手段，应用于生物学研究、疾病早期诊断和临床治疗评价等领域[13-14]。

近年来针对H 2O 2荧光检测和成像的研究已成为有机小分子探针发展的重要方向，本文将从小分子荧光探针的响应机理进行归纳总结，介绍H 2O 2荧光探针的设计、构建及生物应用，并展望其发展方向和应用前景。

分子荧光探针在生物医学中的应用荧光探针是一种非常有用的工具，可以帮助研究者了解细胞和分子的功能。

在生物医学领域，分子荧光探针特别有用，可以用于诊断、治疗、分析和研究疾病。

他们可以揭示生物分子在细胞中的位置和状态，包括蛋白质、DNA、RNA等，从而拓展了治疗疾病和发现新的药物的方法。

在本文中，我们详细介绍了分子荧光探针在生物医学中的应用。

一、荧光探针的定义和分类荧光探针是指那些携带着荧光基团或有发荧光的团结构的小分子，它们可以与生物分子发生作用，以便通过观测其发射光谱获得所研究分子的定量或质量信息。

荧光探针用于生物领域中的应用能够追踪物质的运动，探测生物分子之间的交互作用和反应过程、同时也为细胞成像研究提供了关键的工具。

根据它们的功能定位，通常的分子荧光探针可以分为生命标记物和生理参数（如pH值、温度、离子浓度、氧气等）探针。

例如，对于神经细胞分子荧光探针，可以使用光合成色素发射出的绿色荧光来打标记，并同时显微镜监测这种细胞的活动状态、形态变化等。

而生理参数探针，可以实时测量生物体内这些参数的变化，从而更好地确定生命体征情况，促进临床疾病的诊断。

二、分子荧光探针的应用1、疾病诊断分子荧光探针已成为现代分子诊断中不可或缺的一部分。

它在现代生物医学中被广泛应用，特别是在癌症诊断中，如肺癌、卵巢癌等癌症，在临床治疗中具有重要的应用价值。

由于分子荧光探针具有灵敏度高、特异性强、操作方便等优点，它在肿瘤诊断中起着关键作用。

2、基因研究在基因研究中，分子荧光探针是一种常用的工具。

它们可以用于DNA序列分析，尤其是分析基因点突变，从而确定人的疾病遗传学模式。

此外，分子荧光探针可以被用于基因进化和表达的研究，也可以用于评估疾病治疗的效果。

3、细胞成像分子荧光探针也可以为研究者提供详细、即刻的细胞图像。

在光监测生物活性分子方面，分子荧光探针被广泛应用于细胞成像研究中。

细胞荧光成像技术的研究已经成为生物医学领域中的一个研究热点，可应用于生物监测、细胞动态变化的研究、疾病模拟和药物筛选等方面。

小分子荧光探针的设计合成及识别机理研究
随着科技的不断发展和进步，越来越多的荧光探针被应用于生物学领域，作为研究生
物学过程和分子信号转导的关键工具。

荧光探针的设计合成和识别机理研究对于发掘新的
生物信息和药物治疗作用具有重要意义。

小分子荧光探针是较为常见的类型之一，一般在分子结构上集成了两个部分：探针部
分和信号输出部分。

探针部分是负责与目标分子发生相互作用并发生荧光变化的部分，而
信号输出部分则是在承受探针部分的信号作用后，反馈一个特定的信号输出，如荧光信号
或其他特定的信号变化。

小分子荧光探针的设计合成是一个多学科交叉的领域，需要有机合成化学、光化学等
方面的技术支持。

通常设计和合成小分子荧光探针，需要筛选大量的分子，确定荧光信号
的灵敏性和特异性，并考虑到荧光探针的稳定性和细胞渗透性等因素。

在小分子荧光探针的识别机理研究中，需要了解探针部分与目标分子作用的方式和荧
光信号的产生机制。

其中一些小分子荧光探针与蛋白质、核酸等生物大分子的结构捆绑方
式被研究，这有助于揭示这些生物大分子的功能机制和相互作用过程。

此外，荧光强度与
探针分子构象的相对应关系也被研究，以便更好地了解信号输出部分的工作机制。

总之，小分子荧光探针的设计合成和识别机理研究对于理解生物体系的功能机制和开
发新型药物具有重要意义。

尽管这个领域存在很多挑战，但是它也提供了丰富的研究机会，为我们迈向药物设计和开发的新境界奠定了基础。

基于共价键形成与切断的小分子荧光探针的研究进展目录1. 内容综述 (2)2. 共价键形成与切断的基本原理 (3)2.1 共价键的基本概念 (4)2.2 分子间键的形成与断裂 (5)2.3 键的激活与控制 (6)3. 小分子荧光探针的特征与设计原则 (7)3.1 荧光团的选择与优化 (9)3.2 探针的分子设计策略 (11)3.3 探针的活性和特异性 (11)4. 基于共价键形成与切断的小分子荧光探针的类型 (14)4.1 酶激活型探针 (15)4.2 化学激活型探针 (16)4.3 温度激活型探针 (18)4.4 光激活型探针 (19)5. 代表性的小分子荧光探针的研究进展 (20)5.1 酶激活型探针的代表性案例 (21)5.2 化学激活型探针的代表性案例 (22)5.3 温度激活型探针的代表性案例 (23)5.4 光激活型探针的代表性案例 (24)6. 应用实例 (26)6.1 细胞内信号传导的研究 (27)6.2 药物开发与筛选 (28)6.3 疾病诊断与治疗监测 (29)6.4 环境监测与公共卫生 (31)7. 面临的挑战与未来展望 (32)7.1 检测特异性和灵敏度的提高 (33)7.2 探针生物相容性与毒性问题 (34)7.3 技术的普适性与实用化 (35)7.4 研究的趋势与未来发展方向 (36)1. 内容综述共价荧光探针的设计通常需要考虑目标分子的特性，包括功能基团的类型和位置、预期的反应速率以及探针本身的稳定性和生理相容性。

研究者们采用了多种策略来设计这些探针，例如利用活性的巯基、羧基、酚基等作为反应点，通过点击化学技术实现探针与目标分子的稳定连接。

点击化学技术以其高效率、高选择性和可逆性而备受青睐，其中最著名的包括铜催化的亚氨键和3吲哚羧酸酯键的生成。

探针的荧光性质是决定其检测性能的关键因素，在设计探针时，研究人员需要确保通过共价结合过程，能够明显改变探针的荧光特性，如荧光强度、荧光寿命、荧光光谱的位移等，以便于检测与量化。