Deviation of the H+ concentration from optimum values within the organelles is closely associated with irregular cellular functions that cause the onset of various diseases. Therefore, determining subcellular pH values in live cells and tissues is valuable for diagnostic purposes. In this study, we report a novel ratiometric fluorescence probe 1H-pyrazole-3-carboxylic acid, 4-(benzo[d]thiazol-2-yl)-3-(2,4-dihydroxy-3-methylphenyl)-1H-pyrazole-5-carboxylicacid4-(2-benz othiazolyl)-5-(2,4-dihydroxy-3-methylphenyl), to which we will refer as ThiAKS Green (Thiazole AKyol shifting green), that is pH sensitive. The results presented here show that the probe can penetrate the cell membrane in less than 30 minutes and does not show any detectable toxicity. The measured color shifts up on pH change are linear and most significant around physiological pH (pKa=7.45), thus making this probe suitable for live-cell imaging and intracellular pH measurements. During the long-incubation periods following the application of the probe and the fluorescent microscopy measurements, it shows stable properties and is easy to detect in live cells. In conclusion, the results suggest that ThiAKS Green can be used to obtain precise information on the H+ distribution at various compartments of the live cells.

比率型荧光传感器由于具有抗干扰能力强和灵敏度高等优点, 在食品安全、金属离子检测、环境污染分析等许多领域显示出巨大的应用潜力。而碳点作为一种新型荧光材料, 不仅具有优良的荧光性能, 而且毒性低、易于表面功能化, 非常适合构建比率型荧光传感器。本文就近年来比率型碳点荧光传感器在检测领域的研究进展进行综述, 重点阐述了碳点的荧光检测机理, 并根据碳点使用情况的不同, 对不同类型的比率型碳点荧光传感器进行了分类总结。最后提出了该领域亟待解决的困难和问题, 并对其在分析物检测方面的发展方向进行了展望。

胰蛋白酶生产障碍会阻碍消化过程, 在胰腺组织以外产生胰蛋白酶可能涉及癌症过程。 胰蛋白酶明显增高可能表明胰腺炎或者慢性肾功能衰竭等病症的发生, 它的含量与生命活动息息相关, 简单并及时监测胰蛋白酶含量对疾病的诊断具有重要的参考价值。 因此, 该研究构建氮化碳量子点和金纳米簇（CNQDs和AuNCs）的复合纳米探针检测尿液中胰蛋白酶含量。 通过煅烧三聚氰胺获得氮化碳粉末, 并将氮化碳粉末作为原材料通过溶剂热法合成了发射峰在440 nm的类石墨相氮化碳量子点（CNQDs）。 牛血清蛋白（BSA）和CNQDs两者同时作为还原剂和稳定剂合成了金纳米簇（AuNCs）, 且AuNCs吸附在氮化碳量子点表面形成具有双发射性质的CNQD-AuNCs复合荧光纳米材料, 发射波长分别为440 nm（CNQD的发射波长）和650 nm（AuNC的发射波长）。 由于胰蛋白酶能特异性的水解CNQD-AuNCs中的牛血清蛋白, 导致牛血清蛋白结构被破坏, 从而破坏AuNCs稳定的结构, 使得其沉淀聚集, 引起荧光猝灭。 由于AuNCs产生的650 nm处的荧光被猝灭, 而CNQDs产生的440 nm处的荧光不受影响, CNQD-AuNCs复合荧光纳米探针产生比率型荧光信号响应。 利用比率型荧光信号的变化情况, 可实现胰蛋白酶的定量检测。 CNQD-AuNCs探针在650 nm处的荧光强度随着胰蛋白酶浓度的增加而逐渐下降, 而440 nm处的荧光强度保持不变。 胰蛋白酶在一定浓度下（10～400 ng·mL-1）与荧光强度比值（I650/I440）呈良好的线性关系, 建立的线性方程为y=2471-0004x［y为荧光强度比值（I650/I440）, x为胰蛋白酶的浓度（ng·mL-1）］, 相关系数（R2）高达0997 6, 检测限为15 ng·mL-1（3倍信噪比）。 利用建立的荧光法检测尿液中胰蛋白酶（实际含量分别为50, 100和150 ng·mL-1）, 检测得到的平均含量分别为5241, 10325和15439 ng·mL-1。 尿液中胰蛋白酶的回收率和相对标准偏差范围分别为10293%～10482%和357%～416%。 结果表明, 利用荧光强度比值（I650/I440）作为胰蛋白酶定量检测的信号, 能够校正外界影响因素的干扰, 克服单一荧光信号易受光漂白、 探针浓度、 激发光强度以及光程等外界因素的影响的缺点。 基于CNQD-AuNCs建立的比率型荧光分析方法能够实现尿液中胰蛋白酶的高灵敏度和高特异性检测, 为实际样品中胰蛋白酶的检测提供科学依据。