李新副教授科研成果 | PFM荧光探针——实现活细胞和活体中甲醛快速、可逆检测

时间: 2020-11-16
作者: 百灵威
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李新副教授科研成果 | PFM荧光探针——实现活细胞和活体中甲醛快速、可逆检测-百灵威

甲醛是一类致癌物,生活中很多人谈“醛”色变,唯恐避之不及,对身体造成损害。

其实,人体的健康大脑会产生0.2-0.4 mM的内源性甲醛。适量甲醛对人脑记忆存储、检索有重要作用。然而,过量甲醛会损害中枢神经系统,减弱人的记忆和认知能力,引起神经元退行性病变,如阿尔兹海默症。

目前,已有一些可用于检测活体或细胞内甲醛含量的方法被报道,但大多存在速率低、反应不可逆的弊端,可能破坏内源性甲醛稳态。因此,寻找一种可靠的检测方法尤为重要。

浙江大学李新副教授科研团队开发了荧光探针PFM(λex 451nm; λem 500nm)(图1)[1],通过结合立体电子效应,实现反应可逆并提升检测速率。

图1 PFM与甲醛反应原理图<sup>[1]</sup>。
图1 PFM与甲醛反应原理图[1]
PFM探针有如下优势:
  • 速率高:甲醛浓度低达10μM时,1min内可得到结果;
  • 反应可逆:产物在体外或细胞内可被亚硫酸氢钠(NaHSO3)淬灭,但重新加入甲醛后可再次产生荧光,这个循环可以重复至少两次;
  • 灵敏度高:检测限低至0.4μM,可满足体内甲醛的检测识别;
  • 特异性强:可特异性检测复杂生物样品中的甲醛;
  • 可定量检测:甲醛浓度高于500μM时,荧光反应达到最大值(Fmax)。 Fmax减去荧光强度(F)的自然对数与甲醛浓度(0-200μM范围内)呈良好线性关系。

此外,李新副教授科研团队成功将PFM用于检测APP/PS1转基因小鼠病理标本中的甲醛,显示了该荧光探针对神经退行性疾病的诊断能力。PFM有望用于甲醛含量与神经退行性疾病间分子机理的研究[1]

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李新副教授曾任职于E.J. Corey教授实验室(博士后),现于浙江大学从事药物化学研究工作。她的实验室针对多数生物分子难以实现体内原位检测的问题,在类药性原则指导下基于生物分子的化学反应性设计荧光探针,为深入研究相关病理过程的分子机制提供灵敏可靠的检测工具和技术。
PFM-1, 90%
2698357
2 MG 5 MG
参考文献
  1. X. G. Liang, B. Chen, L. X. Shao, J. Cheng, M. Z. Huang, Y. Chen, Y. Z. Hu, Y. F. Han, F. Han, and X. Li. A Fluorogenic Probe for Ultrafast and Reversible Detection of Formaldehyde in Neurovascular Tissues. Theranostics, 2017, 7(8), 2305-2313.
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