用于核成像和外周血白细胞分选的下一代红色超亮荧光染料

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概要

细胞核是真核细胞中一个膜结合的细胞器，发挥着关键的生物学功能。可视化核形态对于研究核功能以及理解核形态变化与多种疾病之间的关系至关重要。尽管已有多种荧光染料被开发用于可视化核形态，但红色核标记荧光染料的选择仍然受到限制（主要表现为价格高、结构未知或毒性较大）。为此，本文通过改造D–π–A体系中的不对称氰烯染料，开发了一种红色超亮核靶向染料BPC1。BPC1展现出超高的荧光亮度和卓越的细胞透过性，能够选择性地染色核DNA而非线粒体DNA，使其在*低剂量（100 nM）和激光功率（0.8 μW）下可视化多种细胞中的细胞核。此外，BPC1还被应用于血细胞的核染色，显著提升了白血球核的可视化效果，并促进了各类白细胞的识别和计数。研究表明，BPC1具有显著的商业潜力，并强调其在生命科学和细胞生物学研究中的强大应用价值。

图1 (a) 通过结合双链DNA（dsDNA）绘制的核靶向DNA标记染料示意图。(b) BPC1、BPC2、QPC1和QPC2的结构。(c) 不同染料与CT DNA或酵母RNA的荧光强度比。(d) BPC1（4 μM）在不同浓度CT DNA（0–100 μg mL−1）下的浓度滴定荧光谱。(e) BPC1、BPC2、QPC1和QPC2在基态下的优化几何结构及HOMO/LUMO能级，采用B3LYP/6-31G*方法计算。(f) BPC1、BPC2、QPC1和QPC2的双链DNA结合效率。

参考文献：DOI：10.1039/D4SC04848B