研究目的
开发一种新型线粒体靶向近红外荧光探针，用于活细胞中硫化氢（H2S）的检测与成像，以解决生物体系内源性H2S检测对灵敏、快速、可靠技术的需求。
研究成果
探针Mito-NIR-SH展现出优异的化学稳定性、快速响应性、高灵敏度与选择性H2S检测能力，以及有效的线粒体靶向特性。该探针能成功对活细胞中外源性与内源性H2S进行成像，是研究H2S相关生理病理过程的有力工具，在生物医学研究中具有进一步应用潜力。
研究不足
该探针的性能主要在HeLa细胞和受控实验室条件下进行了测试；其对于其他细胞类型或体内系统的适用性可能需要进一步验证。虽然响应时间较快，但针对实时应用可能还有优化空间。检测限虽低，但在所有生物环境中可能无法捕捉到最低的内源性水平。
1：实验设计与方法选择：
探针Mito-NIR-SH基于分子内电荷转移（ICT）荧光团（CS-OH）设计，以2,4-二硝基苯基（DNB）作为H2S响应位点。合成过程包含三步反应，通过核磁共振和质谱进行表征，紫外-可见及荧光光谱用于评估其光谱特性。
2：样本选择与数据来源：
使用中南大学湘雅医学院提供的HeLa细胞进行细胞毒性与成像研究，化学试剂均为市售商品。
3：实验设备与材料清单：
设备包括BRUKER核磁共振仪、岛津UV-2550分光光度计、日立F-4600荧光仪、奥林巴斯FV1000-MPE共聚焦显微镜、安捷伦HPLC系统、雷磁PHS-3C pH计及LCMS-IT-TOF质谱仪；材料包含DMSO、NaHS、PBS缓冲液及用于选择性测试的多种离子与分子。
4：实验流程与操作步骤：
化合物合成、储备液制备、吸收与荧光光谱测定、选择性与竞争性研究、MTT法细胞毒性检测以及共聚焦显微镜下的细胞培养与成像实验。
5：数据分析方法：
荧光强度测量、检测限线性回归分析、线粒体靶向共定位分析及细胞毒性统计学处理。
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NMR Spectrometer
BRUKER 500 MHz or 400 MHz
BRUKER
Used for recording 1H and 13C NMR spectra to characterize the structure of synthesized compounds.
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UV-vis Spectrophotometer
Shimadzu UV-2550
Shimadzu
Used for recording absorption spectra of the probe and related compounds.
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Fluorometer
Hitachi F-4600
Hitachi
Used for obtaining one-photon fluorescence spectra of the probe.
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Confocal Microscope
Olympus FV1000-MPE
Olympus
Used for fluorescence imaging of living cells to detect H2S.
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HPLC System
HP 1100 series
Agilent Technologies
Used for recording the purity of synthesized compounds via high performance liquid chromatography.
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Mass Spectrometer
LCMS-IT-TOF
Shimadzu
Used for LC-MS analysis to characterize the synthesized probe.
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pH Meter
Leici PHS-3C
Leici
Used for measuring the pH of solutions during experiments.
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