使活细胞的特定成分在显微镜下发光的染色剂已成为检测疾病和监测生物过程的强大工具，但可用染色剂的选择非常有限，而且市场上的所有选择都不完美。

发光细胞照亮新疾病检测之路

巴斯大学的研究人员准备通过创建广泛的新型高性能染色剂目录(称为“荧光探针”)来解决这些缺点，这将使科学家更容易将疾病的细胞过程归零.

荧光探针由两部分组成：“受体”(其目的是检测特定物质)和“荧光团”(具有荧光特性的分子)。荧光团吸收特定波长的光并发出不同的、通常更长的波长的光，其显示为一种颜色。正是这种彩色光为组织或细胞提供了染色，使它们脱颖而出。

自20世纪80年代以来，已经开发出许多不同的受体来检测许多不同的物质，但是好的荧光团数量很少。

“大约有十几种众所周知的荧光团，每一种都有一些缺点，因此迫切需要发现和开发新的荧光团，”巴斯化学系和探测项目首席研究员西蒙刘易斯博士说.

“我们需要与我们已有的荧光团具有不同特征的荧光团，这样我们才能克服目前生物成像的局限性。”

Lewis博士的探针是用薁烯开发的，这是一种自然界中存在的亮蓝色化学物质，是某些蘑菇(如蓝乳乳属)和珊瑚呈蓝色的原因。

azulene探针的主要新颖之处在于它们允许一个细胞一次发出不止一种颜色的光，这将有助于检测在人体组织中展开的相互关联的过程——例如，钙离子和镁离子在人体组织中的存在。一个单细胞，一个离子发红光，另一个发绿光。

刘易斯博士预计，在探索导致阿尔茨海默氏症等复杂疾病的机制时，此功能将特别有用。

他解释道，“β淀粉样蛋白是一种在阿尔茨海默病患者的脑细胞中聚集的蛋白质，当它聚集时，它周围的环境实际上变得更加粘稠。使用甘蓝，你可以有一个探针，当它聚集时，它会发出绿光。它检测到淀粉样蛋白β和另一种发出蓝色光的蛋白，表明这种蛋白质正在聚集在一起，而不是像往常一样四处漂浮。”

Lewis博士和他的团队已经开发出AzuFluor483-Bpin并注册了商标，这是一种基于甘菊环的探针，用于检测自由基和过氧化物等活性氧。自由基存在于所有细胞中，但过量时会导致癌症和神经退行性疾病。

研究人员计划在他们当前的项目结束时再开发至少20个探针。这些将与AzuFluor483-Bpin一起通过非营利组织Ximbio上市销售。

理想的荧光探针会表现出许多属性。刘易斯博士详细说明说，“它将具有高度选择性，仅在存在一种细胞成分时才会发光。它将非常灵敏，能够检测以微小浓度存在的分子。它会在存在时几乎瞬间点亮这些分子。它能够渗透细胞膜。它不会对细胞有毒。它会很稳定，不会分解得太快。而且它会很亮，很容易在显微镜下检测到。”

他补充说，“目前还没有一类探针可以一直做所有这些事情，但AzuFluor可以，我乐观地认为其余的也会，尽管亮度仍然可以提高。”

azulene项目将于2023年1月1日开始，到2025年12月结束。到那时，Lewis博士预计探针目录将基本完成。该团队计划开发一套探针来检测在癌症、哮喘、帕金森病和阿尔茨海默病等疾病中发挥作用的物质。