2023年11月30日，深圳大學高等研究院熊海副教授課題組在Analytical Chemistry上發表關于“調節pH依賴自組裝的線粒體靶向傳感-AIEgens Floxuridine的熒光增強或猝滅，用于Hg²⁺的有效識別和GSH的刺激響應”的研究論文(https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c04415)。高等研究院研究生曾雅婷是該論文的第一作者，熊海副教授為唯一通訊作者，深圳大學高等研究院為唯一完成單位。該研究得到了廣東省教育廳廣東高校重點領域專項和深圳市自然科學基金面上項目資助。

生物相容性熒光探針已成為生命科學中亞細胞結構可視化和特定分析物檢測的重要工具。本文報道了一種新型熒光探針（TPE-FdU）的合成和表征，該探針含有親水性2′-氟取代脫氧尿苷和疏水性乙炔基四苯基乙烯部分，具有典型的聚集誘導發射（AIE）行為。中性條件下的TPE-FdU（pKa 7.68）的作為參照，它在pH 4下表現出熒光增強四倍的450nm發射信號。當pH值增加到10時，熒光強度完全猝滅。TPE-FdU在酸性環境（納米球形形態，AIE增強，pH=4）和堿性環境（微米棒，熒光猝滅，pH=9）中的TEM圖像顯示，這是一種pH依賴性的自組裝探針。另外，在不同pH值下此TPE-FdU探針的NMR圖中相同歸屬¹H的ppm遷移等也證明了其自組裝性質（圖1）。

圖1：TPE-FdU探針在不同pH值下的¹H-NMR圖（相同歸屬¹H的ppm遷移比較）。

更多的是，TPE-FdU探針對痕量Hg²⁺離子表現出特異性響應。最為有趣的是，由于Hg-S鍵的形成，Hg²⁺引起的TPE-FdU探針的猝滅熒光可以通過添加GSH來恢復。MTT法和CLSM圖像顯示TPE-FdU是無毒的，并且在細胞內線粒體中選擇性可見（圖2）。這些結果有助于開發在細胞成像、環境保護和生物醫學研究中具有多種應用的先進熒光探針。

圖2:有機合成的線粒體靶向核苷-AIE探針：pH調控的自組裝，Hg²⁺高選擇性檢測和GSH的可逆響應及其細胞成像。