乏氧会发生在一系列生物环境（包括植物、细菌生物膜和实体肿瘤）中，并会影响这些生物系统的生存情况。研究发现，乏氧会使得肿瘤治疗更加困难，并对患者预后产生负面影响。因此，开发能够研究生物乏氧的化学探针以促进对涉及乏氧水平的疾病相关疾病的理解非常重要，有望能够改善诊断和治疗效果。然而，虽然已有小分子乏氧传感探针被报道，但其中大多数只能对非常严重乏氧(<1% O₂)进行成像，因此不能提供异构生物乏氧的完整图像。此外，常用的基于抗体的乏氧成像工具需要涉及免疫染色的二次检测步骤，过程也较为繁琐。有鉴于此，牛津大学Stuart J. Conway和Ester M. Hammond构建了一系列基于吲哚醌的生物还原荧光探针，并对其电化学性能、光物理分析和生物成像功能进行了研究。

本文要点：

（1）研究表明，这些化合物可在2D和3D细胞培养中对不同程度的乏氧进行成像。基于试卤灵的探针2可在4%或更低的O₂条件下被激活，而基于Me-Tokyo Green的探针4仅会在严重乏氧（0.5%）或更低的O₂条件下被激活。

（2）这些化合物在球状体中的应用结果表明，化合物2能够成像的乏氧水平与吡莫硝唑相似，而化合物4则能够以类似于EF5的方式对更极端的乏氧进行成像。综上所述，该研究构建的化合物2和4能够作为研究细胞环境中的乏氧的有效工具。

Antoine L. D. Wallabregue. et al. Two Color Imaging of Different Hypoxia Levels in Cancer Cells. Journal of the American Chemical Society. 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c12493

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c12493