钙离子和氯离子的水平与溶酶体功能障碍密切相关。然而，如何在酸性亚细胞细胞器中同时测定钙离子(Ca²⁺)和氯离子(Cl^-)以深入了解溶酶体相关的生物事件仍是一项严峻的挑战。华东师范大学鲜跃仲教授和张翠玲教授开发了一种对pH不敏感的比率型近红外纳米探针，并将其用于同时检测酸性溶酶体中的Ca²⁺和Cl^-，并进一步确定了这两种离子在溶酶体功能中的作用。

本文要点：

（1）实验利用对Ca²⁺敏感的染料(Rhod-5N)和对Cl^-响应的荧光团(10,10 ' -双[3-羧基丙基]-9,9 ' -双吖啶硝酸酯，BAC)修饰具有蓝色、绿色和红色发射的上转换纳米探针。研究发现，上转换纳米颗粒(UCNPs)与Rhod-5N/BAC会通过双重发光共振能量转移过程使得UCNPs的蓝色和绿色上转换发光(UCL)被猝灭，而红色UCL则可作为参考信号。实验结果表明，该比率型上转换纳米探针能够特异性地同时识别Ca²⁺和Cl^-，而不会受到环境pH的影响。

（2）为了使得探针能够定位于溶酶体中，研究者在UCNPs上进一步修饰了右旋糖酐，从而构建了具有高空间分辨率的纳米探针，并将其用于同时监测酸性溶酶体中的Ca²⁺和Cl^-。研究表明，溶酶体Cl^-的减少会影响Ca²⁺的释放，并会进一步阻断特定溶酶体酶的活性。综上所述，该研究开发的比率型近红外纳米探针在探索和评估与溶酶体相关的疾病方面具有很好的潜力。

Caiping Ding. et al. Ratiometrically pH-Insensitive Upconversion Nanoprobe: Toward Simultaneously Quantifying Organellar Calcium and Chloride and Understanding the Interaction of the Two Ions in Lysosome Function. Analytical Chemistry. 2022

DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01714

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.2c01714