熒光探針具有敏感性高、選擇性好、響應(yīng)時間短、易于直接觀測、便于實時監(jiān)測等優(yōu)點，可以在一些特殊的應(yīng)用體系和生物活性物質(zhì)的檢測等方面發(fā)揮重要作用，其基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)受到了廣泛關(guān)注，特別是新原理的開發(fā)和新型探針材料的設(shè)計、合成，成為了近年來光功能材料的研究熱點之一。

　　在科技部、國家自然科學基金委和中國科學院的支持下，中國科學院化學研究所光化學院重點實驗室的課題組多年來致力于熒光傳感材料的設(shè)計合成及其新型器件的研究，他們設(shè)計、合成了一系列高效的新型熒光探針分子，包括ESIPT類化合物、分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物和一類新型的三芳基硼類發(fā)光分子，并應(yīng)用于純水體系中氟離子和汞離子的檢測(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49 (29), 4915-4918， Anal. Chem. 2013, 85 (8), 4113-4119.)、寬范圍溫度的檢測等領(lǐng)域(Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50 (35), 8072-8076; Adv. Funct. Mater. 2013, 23 (3), 340-345; Chem. Comm. 2014, 50, 2778-2780.)和細胞內(nèi)的pH值檢測等(Chem. Comm. 2014，50, 8787—8790)。

　　最近，在前期對三芳基硼化合物的特性研究基礎(chǔ)上，研究人員通過分子設(shè)計，合成了一種含有咪唑鹽和醚鏈的水溶性三芳基硼化合物。該化合物遇ATP后可發(fā)生有限的聚集，導(dǎo)致三芳基硼基團周圍的環(huán)境極性發(fā)生顯著降低，使三芳基硼的熒光大大增強。該化合物對ATP選擇性好、細胞毒性小、滲透細胞膜能力強，并且在細胞內(nèi)的分散性好，因此可作為活細胞內(nèi)的ATP探針，對ATP的分布及示蹤開展研究。通過熒光顯微成像及熒光壽命顯微成像等技術(shù)，研究人員利用該熒光探針研究了NIH/3T3細胞中ATP的分布及濃度。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于近期的《德國應(yīng)用化學》(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53 (30), 7809-7813.)。　　

圖1 利用熒光探針進行ATP 檢測原理示意圖　　

圖2 共聚焦顯微熒光成像，檢測細胞內(nèi)ATP的分布