利用近红外(NIR)荧光探针检测γ-谷氨酰转肽酶(GGT)的活性是一种极具发展前景的癌症早期诊断策略。虽然近红外吡啶类探针具有较好的生化分析性能，但由于探针和亲本荧光素会在生物环境中发生聚集以导致信噪比(SBR)降低，因此其临床应用仍会受到显著的限制。有鉴于此，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、澳门大学Tzu-Ming Liu和徐昌活研究员开发了一种GGT可激活的聚合探针OTBP-G，其在1040 nm激发下能够在多种生物环境中实现双光子荧光成像。

本文要点：

（1）实验通过合理调节OTBP-G的亲水性和供体-受体强度实现了扭曲的分子内电荷转移（TICT）和系间交叉过程之间的协同作用，使得OTBP-G在激活前处于完美的暗态。发生酶促反应后，亲代荧光素会在670 nm处产生明亮的聚集诱导发光发射峰。研究发现，荧光素-探针转化可诱导产生1000倍的荧光ON/OFF比值，实现SBR > 900的体外GGT检测。

（2）体内的OTBP-G可在1分钟内被激活，其在小鼠耳血管中能够实现SBR > 400的成像效果。实验结果表明，局部喷涂的OTBP-G能够在早期发现乳腺癌肺转移，其性能优于临床标准（苏木精-伊红染色），有望进一步推动肿瘤早期诊断和肿瘤相关生理学研究的发展。综上所述，该研究构建的OTBP-G探针突出了亲水性和供体-受体强度在最大化TICT探针的开/关比方面的关键作用，证明了OTBP具有作为基于活性的传感通用平台的重要潜力。

Hanchen Shen. et al. A Near-Infrared-II Excitable Pyridinium Probe with 1000-Fold ON/OFF Ratio for γ‑Glutamyltranspeptidase and Cancer Detection. ACS Nano. 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c03963

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c03963