近日，我院制药工程专业2021级本科生刘光凤，以第一作者在国际期刊《Dyes and Pigments》发表了题为“A disaggregation-driven BODPIY-based probe for ratiometric detection of G4 DNA”的研究性论文。《Dyes and Pigments》为中科院纺织印染领域的一区期刊，指导教师王明齐副教授为论文通讯作者。

开发生物重要大分子的活性识别系统是近年来的一项重要研究任务。在各种分析工具中，有机小分子荧光染料因其独特的光学性质而受到相当大的关注，具有操作简单、灵敏度高等优点。与ACQ效应相比，分解是聚合的反向过程，其中聚合状态离解为分散状态，从聚集到分解的过程通常会导致荧光信号的恢复或增强（分解诱导发光，DIE），为解决ACQ问题和设计开启型探针提供了一种新的方法。G-四链体DNA（G4 DNA）结构，一种非经典的核酸二级结构，由富含串联重复鸟嘌呤的DNA链折叠而成，已被证实可稳定存在于人体活细胞中。由于在促进肿瘤发生或增殖过程中扮演重要角色，G4 DNA现已成为癌症诊疗研究的新型靶标，对于G4 DNA的实时成像能够更加直观地理解它们的生物学功能。该论文设计并合成了一种新的基于BODIPY的探针BODPA，该探针带有2,2′-二吡啶胺基团，用于G4 DNA检测。亲水性的2,2′-二吡啶胺基团不仅提高了探针的水溶性，而且增加了空间位阻，在一定程度上抑制了探针在水溶液中的聚集行为。结果表明，自由探针BODPA部分形成聚集体，其在约508 nm处显示出弱荧光发射峰，而通过DIE机制添加G4 DNA后，探针BODPA在518nm处观察到荧光增加。通过518、508 nm处的荧光强度比值（F₅₁₈/F₅₀₈），能够区分G4s和非G4拓扑结构，并使用各种光谱和对接方法研究了其对G4 DNA的结合特性。此外，该探针还被用于活细胞成像。该论文为研究比率型DIE探针提供了思路。

该论文受到大学生创新训练项目资助。近年来，学院以创新学分为抓手，高度重视学生创新能力和科研综合素质培养，积极推进和完善“三全育人”体系的构建。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143720824001724