過氧亞硝酸根是一種活性氧氮物質，與眾多生理/病理過程息息相關。在生理條件下，過氧亞硝酸根只有極短的半衰期（約1秒），難以被準確測量，一度被認為是“隱形的”。而且，由於其具有很強的氧化性與親核性，能迅速與脂質、蛋白質、DNA等生物大分子反應。此外，複雜的生物環境中往往存在較強的背景熒光，會嚴重干擾生物檢測與成像的效果。因此，生物體內過氧亞硝酸根的精確測定極具挑戰性。但其實現將有助於人類更好地認識一些生理和病理過程，並針對相關疾病發展更加安全有效的診療技術。
針對過氧亞硝酸根在生理條件下具有活性高、半衰期短的特點，且生物體內強背景熒光干擾會嚴重影響檢測結果的難題，南京郵電大學趙強教授和黃維院士領導的研究團隊基於前期在長壽命磷光材料方面的系列研究工作，近期報道了一種新型含磷光銥配合物的納米探針，可用於活體內的過氧亞硝酸根高信噪比檢測與成像。相關結果發表在Advanced Healthcare Materials（DOI: 10.1002/adhm.201800309）上。
在該工作中，研究者首先製備了分別對過氧亞硝酸根響應和惰性且具有不同發射波長的兩種磷光銥配合物，其次將這兩種配合物通過共價及非共價方式引入到介孔納米硅球中，以此構建出具有雙發射性質的磷光納米探針。當探針與過氧亞硝酸根反應後，作為響應單元的配合物會生成酚羥基，由於其存在的光誘導電子轉移效應導致發光變弱，而作為惰性單元的配合物發光則保持不變。除了具備快的響應速度、高的靈敏性、優異的選擇性等優點，該探針還擁有良好的生物相容性。由於其兼具雙發射與長壽命發光的特點，一方面可以雙通道收集信號，實現活細胞內對過氧亞硝酸根含量變化的比率法檢測，進而有效避免單通道信號收集存在的功率不穩、焦點偏移、探針濃度不定等問題；另一方面，又可憑藉時間分辨光學成像技術有效區分探針的長壽命磷光與短壽命的生物自發熒光干擾，進而實現了小鼠活體內對過氧亞硝酸根含量變化的高靈敏度、高信噪比的監控。這是首次利用時間分辨光學成像技術在活體內進行內源性過氧亞硝酸根的檢測
，更重要的是，這種響應型的雙發射磷光納米探針的設計策略可廣泛應用於生物體內其它物質的高信噪比檢測與成像。閱讀更多 化學達人69 的文章
