细胞内pH是调控细胞代谢、内吞-溶酶体加工和肿瘤微环境的关键参数，其失调既可引发也可指示病理状态。现有荧光pH探针多基于单一酸碱平衡，动态范围通常仅约1个pH单位，难以覆盖正常细胞中从线粒体约pH 8到溶酶体约pH 4.5的宽范围。本文报道一种基于共轭香豆素-三嗪骨架的荧光pH生物传感器，可在可见光范围激发，并以单一荧光单元在超过6...
本文合成并表征了基于2-(6-甲氧基萘-2-基)-3,3-二甲基-3H-吲哚的新型pH探针。这些化合物对酸性pH表现出优异的“关-开”荧光响应，尤其在双光子（TP）激发条件下，对H+具有强选择性和敏感性。其荧光量子产率超过35%，双光子吸收截面约60 GM，并在酸性条件下具有良好抗光降解能力。该分子骨架具有良好合成可塑性，可通过轻微...
本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的细胞内pH纳米探针，以克服紫外激发穿透深度浅、光稳定性差、光毒性以及背景自荧光干扰等限制。该探针以上转换纳米颗粒（UCNP，激发/发射约980/540 nm，绿色通道）为供体，以mOrange荧光蛋白（激发/发射约548/566 nm，红色通道）为受体。UCNP-mOrange纳米探...
ClopHensor是一种荧光融合蛋白，属于双功能生物传感器，可用于活细胞内氯离子和pH的同时测量。传统上，ClopHensor主要结合荧光显微镜进行单细胞检测。本文提出一种有前景的多孔板格式改进，使ClopHensor可作为潜在高通量方法，对贴壁汇合细胞孔内的荧光信号强度进行测量，并获得高度可重复的结果。利用该系统，我们在表达Cl...
细胞内pH（pHi）变化在代谢、增殖和分化等细胞功能调控中发挥重要作用。传统上，pHi动态多在培养细胞中测定，但新工具使完整活组织中的pHi研究成为可能。在果蝇研究中，携带pHi生物传感器mCherry::pHluorin的转基因品系是关键进展。本文描述了一套常规用于活体果蝇卵巢小管成像的方法，用于测定野生型mCherry::pHl...
细胞内 pH 是调控酶促代谢、跨膜转运及细胞存活的关键参数，其异常变化可导致蛋白错误折叠和细胞功能紊乱。为实现对细胞内 pH 的非侵入、高时空分辨率监测，作者构建了一套新型遗传编码 FRET 型 pH 生物传感器工具箱 FluBpH。该工具箱以 FMN 结合荧光蛋白 EcFbFP 作为 FRET 供体域；EcFbFP 对酸性环境具有...
离子稳态调控活细胞关键生理过程。胞内氯离子不仅参与静息细胞膜电位设定，也调节网络活动中的动态电压变化。动态氯成像需要更快的采集速率，并准确校正伴随的 pH 变化。作者将长斯托克斯位移红色荧光蛋白 LSSmKate2 与对 pH 和氯离子高敏感的 GFP 变体 E2GFP 融合，获得基因编码荧光生物传感器 LSSmClopHensor...
本章介绍利用比值法荧光成像测量细胞内 pH（pHi）的工具与方法。作者系统讨论了两类常用 pH 敏感探针：化学荧光染料（如 BCECF 和 SNARF）和基因编码 pH 生物传感器（如 pHluorin 及 mCherry-pHluorin 融合蛋白）。这些探针可在全 mount 组织、单个细胞、细胞膜、细胞器及亚细胞区室等尺度上检...
细胞内pH（pHi）动态调控多种细胞过程，包括黏着斑重塑。本文报道黏着斑激酶（FAK）这一黏着斑重塑关键调控因子是一种可响应生理pH变化的pH传感器。FAK激活的第一步是Tyr397自磷酸化，该磷酸化水平随pHi升高而增加。作者利用基因编码生物传感器显示，在细胞铺展过程中，随着黏着斑成熟，黏着斑局部pH升高。进一步发现，pHi降低的...
本文报道了一种基于量子点（QDs）的新型生物传感器，用于通过QDs的pH依赖发射颜色变化监测固定细胞和活细胞中的生理pH变化。作者采用水相合成法制备了名义上单尺寸、但具有本征较宽尺寸分布的L-半胱氨酸封端CdTe QDs。当体系pH从7.0轻微降至6.8时，观察到QDs荧光强度猝灭、发射峰最大红移约16 nm，颜色由绿色变为黄色。该...