谷胱甘肽(GSH)是体内最丰富的非蛋白生物硫醇，也是一种重要的内源性分子，在体内氧化还原平衡方面起着关键性作用，被认为是癌症的重要生物标志物。目前，已有多种荧光探针能够在可见光和近红外一区窗口(NIR-I, 750 - 900 nm)对谷胱甘肽进行细胞水平成像。然而，这些荧光探针的体内生物成像和生物传感应用性能仍会受到高生物背景和低组织穿透性等问题的严重影响。基于J-聚集的自组装和分解过程，湖南师范大学刘红文教授和河南师范大学龚毅君博士设计并合成了一种可激活型GSH探针MC-PSE，以用于对GSH进行近红外二区(NIR-II)荧光和比率光声成像。

本文要点：

（1）基于阴离子花青碱的MC-PSE倾向于在水溶液中形成稳定的J-聚集体。与GSH反应后，MC-PSE的J-聚集体会发生分解，使得MC-PSE在940 nm处的发射峰强度显著提高约20倍，PA₉₀₀/PA₉₈₀比值提高4倍（体外15分钟内）。

（2）实验结果表明，MC-PSE探针能够在荷瘤小鼠模型中对GSH进行可视化成像，并可通过NIR-II FL和PA双模态成像成功区分正常器官和肿瘤组织。综上所述，该研究设计的MC-PSE探针能够为实现GSH的比率光声成像提供一种新的方法，是一种能够在肿瘤诊断过程中精准检测GSH的有力工具。

Yixing Zhao. et al. Reaction-Activated Disassembly of the NIR-II Probe Enables Fast Detection and Ratiometric Photoacoustic Imaging of Glutathione In Vivo. Analytical Chemistry. 2023

DOI: 10.1021/acs.analchem.3c02664

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c02664