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世界看點(diǎn)：新型熒光傳感器陣列應(yīng)用于淀粉樣蛋白聚集檢測

2023-04-24 17:55:15     來源 : 中國科學(xué)報


(資料圖片僅供參考)

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員徐兆超團(tuán)隊(duì)和新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)劉曉剛教授團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)展了一種全分子多因素調(diào)控?zé)晒鈭F(tuán)TICT的方法，并設(shè)計(jì)出具有寬動態(tài)響應(yīng)范圍和梯度敏感性的熒光傳感器陣列，可應(yīng)用于Aβ蛋白聚集動力學(xué)的監(jiān)測。相關(guān)成果發(fā)表在《化學(xué)科學(xué)》上。

通過抑制熒光分子受光激發(fā)后的扭轉(zhuǎn)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（TICT），可以開發(fā)出高亮度、高穩(wěn)定性的熒光團(tuán)。調(diào)控?zé)晒鈭F(tuán)TICT性能可以設(shè)計(jì)出具有不同敏感性的熒光探針，以此滿足探測生理環(huán)境多樣性的需求。然而，分子工程方法依靠單個影響因素來調(diào)控TICT，一直以來缺乏從分子結(jié)構(gòu)整體來系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和考量多種影響因素。

針對這一問題，合作團(tuán)隊(duì)通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，首先發(fā)現(xiàn)了多個結(jié)構(gòu)因素對熒光團(tuán)TICT態(tài)存在影響，包括發(fā)色團(tuán)共軛鏈長度、分子是否帶電、供體模塊的供電性以及供體和發(fā)色團(tuán)之間的幾何結(jié)構(gòu)的預(yù)扭轉(zhuǎn)等。

進(jìn)一步地，團(tuán)隊(duì)以廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)檢測、粘度或pH指示劑的半花菁類熒光團(tuán)為研究骨架，將多重影響因素系統(tǒng)考量指導(dǎo)分子結(jié)構(gòu)改造，設(shè)計(jì)合成了15種半花菁衍生物熒光陣列。其發(fā)光顏色涵蓋整個可見光區(qū)，并具有梯度靈敏度和不同動態(tài)響應(yīng)范圍。這種陣列的寬動態(tài)響應(yīng)范圍和梯度敏感性得益于熒光分子結(jié)構(gòu)的多樣性，最終實(shí)現(xiàn)了對Aβ蛋白聚集不同階段動力學(xué)的監(jiān)測，以及對形成的Aβ纖維的熒光成像。

該方法基于熒光分子的發(fā)光構(gòu)效關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合的方式，深入理解了分子發(fā)光機(jī)理，為工程化創(chuàng)制高性能的熒光分子提供了新思路和新方法。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1039/D2SC06710B

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