新一代触发型荧光放大分子探针的设计和应用

本项目旨在探索一种全新的荧光探针设计模式，通过探针分子之连接臂的创造性设计，将一些由协同变构效应诱发的链式放大反应（包括变构性聚集与解聚、多米诺反应、纳米表面放大和触发性催化）引入到探针分子设计中，研究具有放大式荧光响应功能的新一代高性能分子探针，耦合新的智能化定点标记技术，将探针应用于生命信号传导过程中的重要小分子物种的探测。

传统的化学传感分子一般依据识别基团与分析物种间单步的单重或多重作用进行目标识别，研究集中于识别基团的改进以提高其与分析物种的结合能力和/或结合选择性。本项目发展了一种新的高灵敏、高选择性化学分子传感的设计思想，通过识别基团与分析物种间弱的相互作用触发后续多步反应进行识别，以独特的连接臂设计进行第一步弱相互作用识别反应的触发和放大，大大提高了识别的灵敏度和选择性，使微观系统中活性小分子的便捷检测成为可能。集中研究了聚集与解聚、变构效应、多米诺连锁反应、触发式催化和纳米表面多位点修饰等信号放大机制，设计、合成了系列具有信号放大功能的高选择性、高灵敏荧光分子探针，应用于高毒性金属离子、疾病标志性阴离子、氨基酸、糖、内源性信号气体、自由基、毒物代谢中间体和神经毒剂等重要物种的高效荧光检测。这些高活性小分子目标物作用浓度低、流动性强，检测难度高：具有信号放大功能的新一代高性能荧光探针为此提供了重要的解决方案，显示了该策略于生物医学、环境科学和国家安全等领域的重要应用价值。.在项目执行期间内，共发表SCI收录期刊论文55篇，其中：化学类JCR一区和二区期刊论文分别为2篇和 34 篇；工程技术类JCR一区期刊论文2 篇；IF > 5.5的期刊论文 24 篇；有 3 篇论文被国际权威刊物选为封面论文。“新型荧光探针的设计、合成和性能研究”获教育部自然科学二等奖。项目负责人应邀参加国际学术会议11次，有18人次境外专家访问本课题组并作学术报告。培养博士生14人、硕士毕业生32人。.本项目基本按任务书既定计划完成研究任务，并有所拓展；青年教师的整体研究水平提升明显，为学科发展注入新的动力。