用于锌离子检测和成像的比例探针和近红外分子探针摘 要：由于 Zn2+在生理功能中起着重要作用，生物样品中Zn2+的检测和成像引起了大家极大的兴趣。但是只有分子探针与Zn2+特异结合后引起的发射光谱变化，这一研究才成为可能。与Zn2+结合后，能 “开启”发光或者荧光发射光谱移动的分子，是用于体内成像的理想的分子。在这篇文章中， 我们特别关注了比例探针和近红外探针。 因此，在化学传感器或分子探针领域，设计能在近红外区域比例感应或成像的荧光分子， 引起了化学家的关注。 这篇重点综述的目的是阐明这一领域的最新发展，并强调了为未来应用而进行进一步研究的重要性。关 键 词：化学传感器，荧光探针，分子探针，比例传感器，锌1. 引言锌是人体内存在的第二大丰富的过渡金属离子，它在细胞内和细胞外功能中扮演多个角色。已查明大量的蛋白质和酶含有Zn2+。据报道， Zn2+与许多神经紊乱疾病有关， 如帕金森病和癫痫病等。 此外，锌在胰岛素分泌和凋亡的过程中起着关键的作用。 据世界卫生组织估计， 非洲和亚洲超过 40%的儿童成长过程中的发育不良与饮食中锌的含量过低有关。锌离子缺乏的状况一直延续到今天并在很大范围内扩展 ，而且难以检测是因为缺乏合理的锌的生化标记物。除了生长发育， 包括免疫、内分泌和胃肠道系统在内的许多的身体机能都受到锌离子的影响。 为了广泛的研究生物学中锌的多样化的生理功能，就需要灵敏的和无创的技术来实现实时探测和成像。生物细胞内Zn2+的相对浓度在 1nM 到1mM 范围，在许多细胞的细胞质中只有1nM 而在人类大脑中神经元突触囊泡内则达到 1mM 。虽然细胞中锌的总浓度较高，但不与蛋白质强烈结合的游离锌的浓度极低。 因此很难用传统的方法测定的游离锌的浓度。这些问题使化学家优先考虑开发选择性和高效率的锌离子探针，即所谓的锌离子化学传感器最的问题。由于锌对于大部分的分析技术是不可见的，所以荧光技术是一个很好的选择。这种方法利用能识别Zn2+的探针分子，探针分子与Zn2+结合后发出特定波长的光，于是就可以用荧光显微镜跟踪活细胞内的锌离子。荧光分子探针由荧光团以及与其相连的螯合剂或是带或不带空间基团的离子载体组成。当探针分子与分析物结合后会使荧光强度或波长发生变化，于是就产生了信号输出（Figure 1）。荧光信号传导机理通过荧光的变化过程发生的，如电荷转移， 电子转移，能量转移，激发物的形成，或构象的变化。在这些机理中，光诱导电子转移...
