基于一锅法合成的发光体集成MOF-801尺寸选择性效应的次氯酸盐特异性检测

DOI:10.1039/C8DT04692A 期刊:Dalton Transactions 出版年份:2019 更新时间:2026-01-09 18:41:34
摘要: 次氯酸(HClO)作为活性氧物种之一,在多种生理和病理过程中发挥关键作用,而其体外精准特异性监测仍面临重大挑战。本研究设计了一种具有高化学稳定性的新型发光金属-有机框架材料,用于特异性检测细胞内ClO⁻。通过具有超小孔径的MOF-801尺寸选择性效应实现特异性识别,该效应可阻止大尺寸干扰物进入MOF笼腔。我们提出通用"瓶中造船"策略构建这一新型传感平台:以含羧基的大类发光分子为调节剂与Zr₆簇结合,最终成为MOF-801的新型发光基元。由于发光分子尺寸大于MOF-801小孔入口,能牢固锁定在框架内,巧妙解决了染料泄漏问题。以引入5-氨基荧光素(AF)活性位点的AF@MOF-801为例,制备出优异的ClO⁻传感探针,其对细胞内ClO⁻表现出强可靠性与卓越传感性能——Stern-Volmer方程呈现超高线性相关性、响应时间短至30秒、检测限低至0.05172 µM。相比游离AF分子探针,AF@MOF-801纳米颗粒对ClO⁻的特异性几乎不受生物体系中其他可能共存的大尺寸干扰物影响。利用新开发的AF@MOF-801纳米颗粒进行体外ClO⁻监测实验,预示其作为强大成像工具揭示ClO⁻稳态复杂性及病理生理贡献的巨大潜力。
作者: Yunxi Ye,Liwei Zhao,Shuanggang Hu,Ajuan Liang,Yongsheng Li,Qixin Zhuang,Guorong Tao,Jinlou Gu
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设计一种新型发光金属-有机框架材料,用于特异性检测细胞内次氯酸根离子(ClO⁻),以解决对参与生理和病理过程的活性氧物种——次氯酸(HClO)进行准确、特异性体外监测的挑战。

这种新型发光MOF-801探针通过"瓶中造船"法合成,对细胞内ClO−检测展现出优异的特异性、灵敏度和稳定性,具有快速响应、低检测限及高生物相容性。该探针利用尺寸选择性效应有效克服了游离分子探针的局限性,在生物成像和疾病研究领域显示出应用前景。未来工作可探索更广泛的应用及体内研究。

该研究在合成方法的可扩展性(大规模生产)、不同条件下纳米颗粒尺寸与形貌的潜在差异性、以及除测试细胞系外更复杂生物环境中的进一步验证方面可能存在局限。优化染料负载以避免聚集诱导淬灭(ACQ)至关重要,且未评估其体内长期稳定性。

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