利用荧光小分子探针动态标记特定组织及病理状态下细胞对于特殊物质的内吞和表达，一直是化学生物学领域的重要命题。虽然近年来这一领域发展迅速，然而为实现“靶向性”示踪并减少探针的毒副作用，发展可高特异性、高选择性检测待测物的荧光探针仍然是一个极具挑战的任务。基于构建可用于细胞标记小分子荧光探针的前期研究基础（Sci. Rep. 2014, 5, 4252; Sci. Rep. 2014, 5, 5513; Analyst 2013, 138, 7087），中科院上海药物研究所与华东理工大学研究人员合作开发了一系列高水溶性、细胞靶向性的金属离子荧光探针。
利用高效的“点击化学”策略将聚乙二醇链嫁接到罗丹明母核，通过一步反应定量构建了高选择性、高水溶性的重金属汞离子探针，并实现了对于被不同细胞内吞汞离子的灵敏荧光标记（下图A），文章发表于ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6:19600 (IF 5.9)。
在此基础上，进一步开发了具备肝癌细胞靶向特异性的汞离子“关开型”荧光糖探针KB3，应用“点击化学”反应将处于闭环态（荧光关）的罗丹明与半乳糖通过双三氮唑桥联，利用糖基可特异性靶向肝癌细胞表面特殊表达的脱唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）使探针选择性被内吞并与预先孵育的汞离子螯合，通过罗丹明分子的开环获得荧光标记信号（荧光开）。反之，当探针与不表达ASGPR的细胞或受体敲除的肝癌细胞孵育后不产生荧光标记（下图B），从而为发展具备组织靶向性的荧光糖探针提供了新的研究思路。该项研究已发表于Chem Commu (2014, 50:11735, IF 6.718)。审稿人对工作给予了一致好评，认为“This manuscript reported the first example of cell-selective imaging of heavy metal ions, which is significant for future application in vivo tracking”。
上述研究工作是在李佳研究员、臧奕研究员与华东理工大学精细化工研究所陈国荣研究员、贺晓鹏副研究员的共同指导下，由双方课题组联合培养研究生王欢等合作完成。研究得到了973计划、国家杰出青年基金及上海市优秀学科带头人基金资助。

文章链接：
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am505435s
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2014/CC/C4CC04568H



（供稿部门：李佳研究组）