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激发态分子内质子转移（ESIPT）作为荧光分子核心传感机制，被广泛应用于荧光探针、生物成像、分子逻辑器件及光电材料等领域。传统ESIPT荧光团（如HBO、HBT等）因必须依赖共轭体系内的分子内氢键，长期面临识别选择性差、生物相容性差、设计局限三大技术瓶颈，而生物兼容性优异的经典荧光团（如萘酰亚胺、Acedan、NBD等）又无法具备ESIPT效应。近日，澳门赌场大连化学物理研究所研究员徐兆超、副研究员乔庆龙团队发现了一种新型“尾翼”介导的激发态分子内质子转移机制（ta-ESIPT），在对水/非水环境转变中表现出优异的ESIPT激活性能，并且在宽的极性范围内均可实现双荧光发射，被应用于活细胞内多种蛋白的比率识别、动态荧光成像与药物筛选。基于前期提出的“变形受体”概念，即通过环境刺激驱动酰胺与亚氨酸之间的动态结构互变，研究团队在深入探究其分子作用机制时发现，“尾翼”结构能够实现对激发态质子转移过程的定向调控。团队通过在荧光母核中引入脂肪胺“尾翼”结构，在激发态条件下，酰胺基团的质子能够精准转移至“尾翼”受体，进而形成稳定的ta-ESIPT双发射态。该机制在弱极性至强极性的多种溶剂中均保持稳定，且能智能识别水相环境自发关闭，提升了探针对非水微环境变化的响应敏感性。研究团队利用ta-ESIPT的普适性特点，基于六种经典电荷转移型荧光团开发出系列靶向碳酸酐酶、亲和素、SNAP-tag、HaloTag等蛋白的比率型探针。实验证实，探针结合靶蛋白后触发显著荧光红移，实现活细胞内上述蛋白的动态比率成像与药物筛选。相较于传统ESIPT体系，ta-ESIPT平台具有模块化设计优势：仅需对现有经典荧光团进行微小化学修饰即可实现ESIPT功能扩展，在保持优异生物相容性的同时，解决了环境敏感性与分子适应性难以兼得的矛盾。该研究将ESIPT荧光团的设计自由度拓展至非共轭依赖体系，建立了“即改即用”的探针开发范式，同时也深化了对复杂生物体系中质子转移机制的理解。通过实现纳米尺度微环境的高分辨解析，ta-ESIPT技术有望推动蛋白质动态互作、药物靶标筛选等领域的革新。相关研究成果以Tail-Assisted Excited-State Intramolecular Proton Transfer (ta-ESIPT) Fluorophores: A Universal Ratiometric Platform for Hydration-Sensitive Biomolecular Imaging and Sensing为题，发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。研究工作得到国家自然科学基金、澳门赌场稳定支持基础研究领域青年团队项目、大连化物所创新基金等的支持。论文链接?研究揭示新型“尾翼”介导的激发态分子内质子转移机制<!--!doctype-->