化学与生命科学学院环境分析创新团队研究系列报道之二： Al³⁺和F^-化学传感器研究取得重要进展

重金属和过渡金属离子广泛地存在于自然界中，其中一些元素在生命过程中具有非常重要的功能，另外一些元素则在较低浓度时对生物具有极强的毒性。因此，建立快速、高效的重金属和过渡金属离子检测方法不仅有利于掌握重金属和过渡金属离子传播和迁移途径与特征，而且可以为相应的环境污染进行风险评估和有效控制提供技术上的支持，因而具有重要的理论和现实意义。

高灵敏度、高选择性化学传感器的设计开发及应用是环境分析、生命分析领域的热门前沿课题之一。化学与生命科学学院环境分析创新团队长期从事该方面的研究，并取得了一系列的成果。

该研究团队刁全平副教授利用荧光素具有的水溶性好、易激发、发射强、量子产率较高等优点，设计合成了一种基于荧光素-吡啶（Flu-Py）的水溶性、可逆化学传感器，并将其应用于测定活细胞中的Al³⁺和F^-。Flu-Py在结合Al³⁺生成Flu-Py-Al³⁺后，荧光发生明显淬灭。在水溶液中，Flu-Py-Al³⁺络合物能与F^-发生特异性反应，重新释放出Flu-Py，同时伴随着淬灭的荧光强度的恢复。该传感器成功应用于活体HeLa细胞的荧光成像，表明该传感器具有生物体细胞中相关离子成像的潜在能力。相关研究成果发表在Sensors and Actuators B: Chemical, 2016, 229:138-144（中科院SCI一区）。

图1 Fly-Py的合成路径

图2 利用Fly-Py进行Hela细胞中的Al³⁺和F^-成像