摘要
检测生物标志物对于相关疾病的诊断和治疗具有至关重要的意义。荧光探针法因其快速响应、高灵敏度和优良选择性等特点，已成为一种极具潜力的生物标志物检测方法。荧光探针是这一方法的核心，其发光特性对检测的选择性和灵敏度产生直接影响。游离胆红素与人血清白蛋白（HSA）是与人体健康密切相关的重要生物标志物,因此，快速准确地检测它们的含量对于疾病诊断具有关键作用。针对这两种生物标志物，荧光探针面临以下挑战:（1）游离胆红素荧光探针的发射波长较短（ 300-600 nm）,短波长的荧光信号容易与生物系统的自身荧光重叠，不利于游离胆红素的精确检测;（2） HSA荧光探针主要表现为荧光强度的增加或减少，这种探针需要精确控制荧光染料的浓度，从而增加操作难度。因此，开发具有高灵敏度、操作简便和高选择性的荧光探针仍然是探针法检测的一大挑战。为应对以上挑战，我们开展了以下两个方面的研究: （1） 通过两亲性有机荧光分子（ E-式） -1- （12- （2- （2- （2- （苯并[d]噻唑-2-基）-2-氰基乙烯基）-5-（二乙氨基）苯氧基）十二烷基）吡啶-1-溴化铵（命名为BCPB）的自组装，我们构建了一种发射波长位于近红外区（650-900nm）的荧光探针，用于游离胆红素的检测。在水溶液中，BCPB聚集体在660 nm处具有强烈的激基缔合物荧光发射。加入胆红素后，由于BCPB到胆红素的光诱导电子转移（PET） 效应，荧光发射显著淬灭。作为胆红素的“淬灭型”荧光探针，BCPB具有响应快速（＜ 1 min）、选择性高和抗干扰能力强等优点，并已成功应用于人血清和尿液中游离胆红素的检测。 （2） 利用BCPB在水溶液中的自组装，我们成功构建了一种“比率型”荧光探针，通过探针的内部自校准功能实现了 HSA的精确测量。HSA的存在诱导BCPB聚集体解聚并形成BCPB-HSA复合物，导致BCPB在540 nm （单体）和660 nm （聚集体）处的荧光发射发生比率变化，同时荧光从红色变为绿色，实现了 HSA的多色视觉检测。作为HSA的“比率型”有机荧光探针，BCPB具有快速响应（＜ 1min）、低检测限、优异选择性和强抗干扰能力等特点。最终，我们将BCPB荧光纳米颗粒加载到水凝胶中，制备了便携式水凝胶试剂盒，成功实现了水溶液和血清中HSA的原位定量分析。 本研究论文通过分子自组装方法构建了一种近红外有机荧光探针，实现了游离胆红素和HSA的“淬灭型”和“比率型”荧光响应。这项研究成果既为利用自组装策略构建近红外生物荧光探针提供了新的思路，同时也为生物标志物的原位定量分析开辟了新的途径。
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