一种用于ONOO?成像的ESIPT-AIE纳米传感器：可检测活体植物中的重金属胁迫和铁死亡现象

《Journal of Nanobiotechnology》：An ESIPT-AIE nanosensor for ONOO? imaging: decoding heavy metal stress and ferroptosis in living plants

　　

摘要

过氧亚硝酸盐（ONOO^?）在植物应激反应和铁死亡（ferroptosis）中起着关键的氧化还原信号分子作用，但在复杂的植物基质中进行实时监测仍然具有挑战性。为了解决这一问题，我们通过分子自组装合成了一种比率型纳米传感器（DA）。这种直径为258纳米的DA颗粒表现出增强的灵敏度，这是由于激发态下的分子内质子转移（ESIPT）触发的受限分子内运动机制所致，从而产生了独特的聚集诱导发光（AIE）现象。这种纳米级结构改善了组织穿透性，并消除了传统罗丹明衍生物中常见的聚集引起的淬灭（ACQ）效应。同时，DA探针具有167纳米的大斯托克斯位移（Stokes shift）和6.4纳摩（nM）的超低检测限（LOD）。利用这些光学优势，该纳米传感器能够实时可视化植物组织中的ONOO^?动态，并定量评估在镉（Cd²⁺）、氯化钠（NaCl）和依拉斯汀（erastin）诱导的应激条件下ONOO^?的积累情况。这项工作代表了首次将ESIPT-AIE混合探针应用于植物中ONOO^?的检测，为阐明氧化应激机制和提升作物抗逆性提供了强大的分析平台。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

过氧亚硝酸盐（ONOO^?）在植物应激反应和铁死亡（ferroptosis）中起着关键的氧化还原信号分子作用，但在复杂的植物基质中进行实时监测仍然具有挑战性。为了解决这一问题，我们通过分子自组装合成了一种比率型纳米传感器（DA）。这种直径为258纳米的DA颗粒表现出增强的灵敏度，这是由于激发态下的分子内质子转移（ESIPT）触发的受限分子内运动机制所致，从而产生了独特的聚集诱导发光（AIE）现象。这种纳米级结构改善了组织穿透性，并消除了传统罗丹明衍生物中常见的聚集引起的淬灭（ACQ）效应。同时，DA探针具有167纳米的大斯托克斯位移（Stokes shift）和6.4纳摩（nM）的超低检测限（LOD）。利用这些光学优势，该纳米传感器能够实时可视化植物组织中的ONOO^?动态，并定量评估在镉（Cd²⁺）、氯化钠（NaCl）和依拉斯汀（erastin）诱导的应激条件下ONOO^?的积累情况。这项工作代表了首次将ESIPT-AIE混合探针应用于植物中ONOO^?的检测，为阐明氧化应激机制和提升作物抗逆性提供了强大的分析平台。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。