荧光成像技术具有非侵入性、实时反馈、高时空分辨率等特点，这使其在生物医学成像领域中具有不可比拟的优势。借助荧光成像技术实现活生物体系中靶标的实时原位分析，可为研究复杂的生理/病理机制提供了有效可行的方法。线粒体和内质网是哺乳动物细胞中重要的两种细胞器，前者是生物体内能量产生的重要场所，而后者与蛋白质和脂类分子的合成密切相关。诸多研究表明，线粒体和内质网中的活性氧、活性氮、活性硫等活性分子水平和微环境的异常与许多疾病相关，因而探索这些活性分子和微环境在线粒体和内质网的实时变化情况可为研究复杂的生理/病理机制提供切实可靠依据。近年来，各国科学家在线粒体和内质网靶向型荧光探针领域取得了一系列具有重要影响的研究成果，为深入探索癌症等重大疾病的机理研究提供了基础。
近日，济南大学董宝利教授和刘宏教授等人在Science China Materials杂志上发表了题为“Reaction-based small-molecule fluorescent probes for endoplasmic reticulum- and mitochondria-targeted biosensing and bioimaging”的综述文章，总结了近年来线粒体和内质网靶向荧光探针的研究进展。论文详细介绍了线粒体和内质网的生物功能、细胞器靶向型荧光探针的构建方法，以及近年来发展的线粒体和内质网靶向荧光探针及其在生物医学成像领域的应用。本文分析了线粒体和内质网靶向荧光探针在生物医学领域的应用现状，并对本领域未来的发展趋势提出了展望。
论文的第一作者为刘宏教授指导的博士研究生Abdul Hadi Mehmood，通讯作者为济南大学董宝利教授和刘宏教授。
董宝利，济南大学化学化工学院，教授。主要研究方向包括有机小分子荧光探针、精细有机合成、生物传感与体外诊断等。近十年来，主持了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年基金、山东省自然科学基金面上项目等多项项目。2013至今，在包括Adv. Mater.、ACS Sensors、Anal. Chem.等学术期刊上发表SCI文章70余篇。
刘宏，山东大学晶体材料国家重点实验室，济南大学前沿交叉科学研究院，教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者。主要研究方向包括组织工程与干细胞分化、生物传感与体外诊断、纳米能源等。2004至今，在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Am. Chem. Soc.等学术期刊上发表SCI文章400余篇，个人文章总被引次数超过40000次，H因子为89，40余篇文章曾入选ESI高被引论文。2018–2023连续六年被科睿唯安评选为“全球高被引科学家”。作为主编创办了英文期刊《BMEMat》（《生物医学工程材料》）。授权专利40余项，分别在有关微纳生化传感器和人工晶体方面进行了千万元专利成果转让，与企业合作进行产业化生产。2019年获山东省自然科学奖一等奖。
文章信息
https://doi.org/10.1007/s40843-024-3097-4
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