近日，我院邵攀霖课题组与南方科技大学生物医学工程系张博课题组合作，在国际著名期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)发表题为 “Organic Fluorophores with Large Stokes Shift for the Visualization of Rapid Protein and Nucleic Acid Assays” 的研究论文。该研究以吩噻嗪和二氧噻吩衍生物作为基本单元，进行模块化的分子工程设计，开发了一系列具有大斯托克斯位移、波长可调，且兼顾亮度的荧光染料（PT dyes）。这些染料被制成荧光纳米颗粒（PT-NPs）以用于侧流免疫层析技术，单个纳米颗粒中包封的染料小分子数可达10⁵~10⁶个。得益于荧光染料大的斯托克斯位移，该检测体系无需复杂的设备和训练有素的操作人员，实现了肉眼可视的SARS-CoV-2的高灵敏抗原检测。与胶体金法相比，灵敏度提高了100倍，检测限低至20 fM，能检测出更多经 RT-PCR 确诊的 SARS-CoV-2 感染临床样本。此外，结合环介导等温扩增技术（LAMP），实现了猴痘病毒（MPXV）单拷贝水平的快速可视化核酸检测。该研究从多学科交叉的角度出发，探索了大斯托克斯位移有机荧光染料的模块化分子工程设计策略，实现了不依赖复杂检测设备、高灵敏、低成本、即时的核酸、蛋白质检测，以应对传染病防控的需要。

图1. 基于模块化分子工程策略设计大斯托克斯位移荧光染料及其在快速可视化核酸、蛋白质检测中的应用

上述研究工作得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市科技计划项目、广东省先进生物材料重点实验室的大力支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202318800