研究目的
开发一种基于FRET的线粒体靶向荧光探针，用于生物体系中SO2衍生物（特别是亚硫酸盐）的比率检测，具有快速响应、高选择性和低检测限的特点，适用于实时监测和细胞成像应用。
研究成果
基于FRET的线粒体靶向荧光探针CBP能够实现亚硫酸氢根（HSO3-）的快速（<1分钟）、选择性、灵敏（检测限17.7 nM）比率检测，并伴随可见颜色变化。该探针成功定位于线粒体，适用于活细胞内二氧化硫衍生物的成像，展现出实时生物监测的应用潜力。
研究不足
该探针可能受到HS?（硫化物）的干扰，因其会引起中等程度的光谱变化。最佳响应的工作pH范围为7.0-11.0，这可能无法涵盖所有生理条件。本研究在体外和细胞培养中进行，未涉及体内应用及长期稳定性问题。
1：实验设计与方法选择：
本研究设计了一种基于FRET的荧光探针（CBP），以香豆素为能量供体、苯并吡喃鎓为能量受体，并带有线粒体靶向基团。其传感机制基于亚硫酸氢盐对苯并吡喃鎓部分的迈克尔加成反应，该反应会阻断FRET并引发比率型荧光变化。
2：样本选择与数据来源：
制备并表征了合成化合物。在DMF/H2O溶液中测试了包括各种离子、生物硫醇和活性氧物种在内的分析物。培养了细胞系（EC-109和MCF-7）用于成像实验。
3：实验设备与材料清单：
UV-2102分光光度计、F-4500分光光度计、pHs-3C酸度计、布鲁克DTX-400核磁共振仪、HPLC Q-Exactive高分辨质谱仪、尼康80i倒置荧光显微镜、徕卡TCS SP8共聚焦显微镜?；约凉鹤陨桃登?，溶剂经纯化处理，分析物配制成10 mM溶液。
4：实验流程与操作步骤：
通过多步反应合成探针CBP。光谱测量：将CBP的DMSO储备液稀释至DMF/H2O/PBS缓冲液中的10 μM；使用10当量分析物进行选择性测试；进行HSO3-滴定；研究pH效应；开展动力学实验；进行细胞培养及探针孵育后添加HSO3-的成像实验。
5：数据分析方法：
分析荧光光谱强度比（F482/F630）；采用3SD/K公式计算检测限；通过核磁共振和质谱确认机制；利用共聚焦显微镜进行细胞成像及共定位分析。
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UV-2102 double-beam UV/VIS spectrometer
UV-2102
Perkin Elmer
Used for absorption spectra measurement.
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Bruker DTX-400 spectrometer
DTX-400
Bruker
Used for 1H and 13C NMR measurements with TMS as internal reference.
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HPLC Q-Exactive HR-MS spectrometer
Q-Exactive
Thermo
Used for ESI-MS measurements with methanol as mobile phase.
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Leica TCS SP8 confocal microscope
TCS SP8
Leica
Used for confocal microscopy in cell imaging.
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F-4500 spectrophotometer
F-4500
Not specified in paper
Used for fluorescence spectra measurement with excitation and emission wavelength band passes set at 5.0 nm.
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pHs-3C meter
pHs-3C
Shanghai, China (likely a manufacturer from Shanghai, but brand not explicitly stated)
Used for pH recording.
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Nikon-80i inverted fluorescence microscope
80i
Nikon
Used for fluorescent imaging experiments.
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Mito Tracker Green FM
Not specified
Not specified (commercially available mitochondrial dye)
Used as a co-localization reference for mitochondrial staining in cells.
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