熒光探針具有敏感性高、選擇性好、響應(yīng)時(shí)間短、易于直接觀測、便于實(shí)時(shí)監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)，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(jì)、合成，成為了近年來光功能材料的研究熱點(diǎn)之一。

　　在科技部、國家自然科學(xué)基金委和中國科學(xué)院的支持下，中國科學(xué)院化學(xué)研究所光化學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的課題組多年來致力于熒光傳感材料的設(shè)計(jì)合成及其新型器件的研究，他們設(shè)計(jì)、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(xì)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(jì)，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(tuán)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(qiáng)。該化合物對ATP選擇性好、細(xì)胞毒性小、滲透細(xì)胞膜能力強(qiáng)，并且在細(xì)胞內(nèi)的分散性好，因此可作為活細(xì)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(xì)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(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53 (30), 7809-7813.)。　　

圖1 利用熒光探針進(jìn)行ATP 檢測原理示意圖　　

圖2 共聚焦顯微熒光成像，檢測細(xì)胞內(nèi)ATP的分布