原文链接：https://doi.org/10.1002/ange.201109089
         本文首先整合了一种针对Cu²⁺离子的有机分子，N（2-氨基乙基）-N，N，N′三（吡啶-2-基甲基）乙烷-1,2-二胺（AE-TPEA），研究了一种由碳和CdSe/ZnS量子点（QDs）组成的混合体系，从而发展了一种选择性和灵敏的比率测量策略，用于细胞内Cu²⁺离子的传感和成像。如方案所示，发射蓝色荧光的CQD与发射红色荧光的CdSe/ZnS量子点杂交作为双发射荧光团(CdSe@C纳米杂化），其中CdSe/ZnS量子点嵌在二氧化硅壳层中(CdSe@SiO2)对Cu²⁺离子是惰性的，仅用作提供内置校正以避免环境影响的参考信号。同时，合成了作为Cu²⁺离子特异性受体的AE-TPEA，并将其与反应蛋白偶联CdSe@C纳米杂化形成无机-有机CdSe@C-TPEA探头。在单波长400nm激发下，杂交探针显示出分别位于485和644nm中心的双发射带。经AE-TPEA（λ_em=485nm）功能化的蓝色CQDs能选择性识别Cu²⁺离子，导致蓝色荧光猝灭，而红色的荧光猝灭CdSe@SiO2粒子（λ_em=644nm）保持不变。因此，两个荧光强度（485/644）的变化显示了添加Cu²⁺离子后的连续颜色变化，这可以在紫外光灯下用肉眼容易地观察到，从而产生用于Cu²⁺离子的比率荧光传感器。这种特殊的纳米杂化物可以在生理pH环境中监测浓度范围为5×10⁻⁶–2×10⁻⁴ M的Cu²⁺离子。在细胞浓度下，比率荧光探针对Cu²⁺离子的选择性高于竞争金属离子。值得注意的是，与双发射有机荧光团相比CdSe@C纳米复合材料表现出良好的水分散性和耐光照、pH值变化和暴露于空气中的高稳定性，以及低细胞毒性，因为具有严重健康和环境问题的CdSe/ZnS量子点嵌入在二氧化硅壳中，并进一步被低毒CQD包围。正如预期的那样，在活细胞中成功地实现了细胞Cu²⁺离子的实时成像和生物传感。据我们所知，基于CQD的比率荧光探针首次成功用于生物传感和成像。


这一成果近期发表在Wiley出版集团期刊Angew. Chem. Int. Ed.，文章的第一作者是华东师范大学朱安伟，通讯作者为华东师范大学田阳教授。