基于光学探针与分析物的作用而引起光信号变化的传感、成像分析，由于具有高灵敏度、高时空分辨能力等特点，目前已广泛用于化学、生命、环境、食品、医药等领域。性能优良的光学探针是构筑各种新型光学传感与成像分析方法的物质基础，因而一直受到人们的关注。
       在国家自然科学基金委、科技部、中科院和化学所的大力支持下，化学所活体分析化学实验室马会民课题组的史文博士等，在生物分子的新型光学探针与活细胞成像分析方面开展了一系列的研究 (Chem. Commun. 2008, 1856-1858; Chem. Commun. 2010, 46, 2560-2562; Chem. Commun. 2011, 47, 8638-8640; Chem. Eur. J. 2010, 16, 6638-6643; Chem. Eur. J. 2012, 18, 925-930)；其中，基于共轭结构变化的光学探针应 Chem. Commun.编辑部的邀请撰写了 Feature Article (2012, 48, 8732-8744.)。最近，科研人员还在碳纳米点上通过修饰两种不同荧光染料（异硫氰酸酯荧光素和罗丹明），发展了一种可调式比率型 pH荧光探针，可用于整个活细胞内 pH的分布及其波动的定量检测（图1）。通过改变两种荧光染料的修饰比，可以得到不同 pH响应范围（pH 5~9）的荧光探针，且探针对 pH的响应具有良好的可逆性和选择性。通过对细胞内pH的荧光成像分析，揭示了一个有趣的单向变化现象，即氧化应力的改变通常引起细胞内pH的降低而非升高。该项研究结果发表在近期的德国《应用化学》上 (Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 6432-6435)。

 

 

图1 用于细胞内pH值测定的比率型荧光探针