作为纳米级金属有机框架（nMOFs）的单层版本，纳米级金属有机层（nMOLs）代表了一类新兴的高度可调的用于多级功能化和易于分析的二维材料。近日，芝加哥大学林文斌等报道了第一个nMOLs生物传感器的设计，并用于线粒体中pH和氧气的比例传感。作者通过溶剂热法，将Hf₁₂二级结构单元（SBU）与对氧敏感的Ru（bpy）₃²⁺衍生的DBB-Ru配体（bpy=2,2′-联吡啶）横向连接，合成了阳离子Hf₁₂-Ru nMOL。然后将Hf₁₂-Ru nMOL与pH敏感的异硫氰酸荧光素和不依赖于pH/氧的罗丹明B-异硫氰酸酯通过硫脲键共价官能化得到了Hf₁₂-Ru-F/R，并以其作为线粒体靶向比例传感器用于实时检测活细胞中的pH和O₂。作者进一步结合高分辨率共聚焦显微镜成像发现，线粒体中的pH与局部O₂浓度呈正相关。该工作显示了基于nMOL的比例生物传感器在活细胞中重要生物学分析物的传感和成像中的潜力。

Guangxu Lan, Kaiyuan Ni, Wenbin Lin*, et al. Multifunctional Nanoscale Metal-Organic Layers for Ratiometric pH and Oxygen Sensing. J. Am. Chem. Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b11024

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b11024