近日，南京医科大学附属淮安第一医院（淮安市第一人民医院）王其龙教授团队，在美国化学会（ACS）旗下分析化学领域权威期刊Analytical Chemistry（中科院一区Top期刊）上发表了题为“Design of a NIR-I viscosity-sensitive fluorescent probe for tracking nuclear physiological changes during different cell cycle stages”的重要研究成果，并获选为当期封面文章。南京医科大学附属淮安第一医院王其龙教授、罗超研究员、张莉副研究员为论文的共同通讯作者，青年博士于家瀛为第一作者。
该研究提出一种非传统的黏度敏感型荧光探针的设计思路。通过静电吸引、π-π堆积及弱氢键等多种分子间相互作用，使探针与DNA碱基对邻近的沟槽结合。通过调控分子转子的结构，改变探针光激发过程中电子云的迁移与状态变化，抑制其分子内电荷转移，实现荧光信号开启。
传统细胞核探针存在发光波长短、使用步骤繁琐、功能单一、无法同时识别其他亚细胞器等缺陷。细胞生命活动过程的深入研究，对时空间监测亚细胞器结构和胞内物理微环境提出了新的要求。因此开发一种具有多重功能的NIR-I细胞核成像探针具有重要意义。
图1. 本研究被选为《Analytical Chemistry》封面文章
图2.（A）粘度敏感型探针YY-2的发光机制；（B）对细胞有丝分裂过程时空间成像；（C）对细胞凋亡过程胞核、胞质和凋亡小体时空间成像。
粘度敏感探针YY-2在多种亚细胞器中呈现出差异化的荧光信号强度，可用于区分核仁、染色体、核膜及胞质等区域。研究进一步发现，核仁具有相对较高的黏度特征，该特性与细胞增殖、分裂等多种生命过程密切相关。借助该探针，研究人员实现了细胞分裂及细胞凋亡过程中细胞核形态与黏度变化的动态监测，并观察到胞质分裂异常导致的多核细胞形成等现象。
该研究为新型NIR荧光探针的理性设计及其在活细胞动态成像中的应用提供了新的研究思路，也为细胞核相关生命过程的研究提供了新的技术手段。