产品名称：硝基还原酶化学发光探针FG1571
产品编号：FG1571
参考文献1：Ultrasensitive Chemiluminescent Probe for Noninvasive In Vivo Nitroreductase Imaging Jiaxian Sun, Yishan Xie, Bizhen Xu, Jing Sun and Yang Tian https://doi.org/10.31635/ccschem.026.202507286
参考文献2：In Vivo Chemiluminescent Imaging Agents for Nitroreductase and Tissue Oxygenation Jian Cao,†,§ James Campbell,# Li Liu,# Ralph P. Mason,# and Alexander R. Lippert*, DOI: 10.1021/acs.analchem.6b01096 Anal. Chem. 2016, 88, 4995−5002
参考文献3：A Highly Sensitive Chemiluminescent Probe for Detecting Nitroreductase and Imaging in Living Animals Jinyu Sun,† Zhian Hu,† Ruihua Wang,‡ Sichun Zhang,† and Xinrong Zhang* DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03955 Anal. Chem. 2019, 91, 1384−1390
产品介绍
硝基还原酶（Nitroreductase, NTR） 是一类依赖黄素单核苷酸或黄素腺嘌呤二核苷酸的细胞质酶，在生物体内参与多种关键的生理与病理过程。在肿瘤微环境中，由于肿瘤细胞快速增殖导致局部氧气供应不足，形成乏氧状态，而硝基还原酶作为肿瘤乏氧的特异性标志物，在乏氧肿瘤细胞中呈现高表达，其表达水平与肿瘤的生长、侵袭、转移及耐药性密切相关。研究表明，通过评估肿瘤组织内硝基还原酶的表达水平，可以有效判断肿瘤的乏氧程度、恶性程度和预后情况。硝基还原酶在感染过程中会产生较高水平的硝基还原酶，使其成为区分细菌感染与无菌性炎症、鉴别不同菌种的重要分子靶点。实现对硝基还原酶在活体内的实时、高灵敏度、高特异性检测，对于肿瘤早期诊断、细菌感染快速鉴别以及相关疾病机制研究具有极为重要的科学意义和临床价值。硝基还原酶响应型金刚烷类化学发光探针由金刚烷-1,2-二氧杂环丁烷构成，通过分子工程将硝基还原酶特异性识别基团（如硝基苄基、硝基咪唑等）偶联到骨架的苯酚位点上。化学发光探针的能量完全来源于分子内部的化学反应，彻底消除了背景噪声，实现了“零背景”成像。金刚烷的刚性笼状结构为不稳定的二氧杂环丁烷四元环提供了空间稳定效应，使探针在室温下具有良好的储存稳定性；当探针到达含硝基还原酶的病灶部位时，识别基团中的硝基被还原为氨基，进而发生分子内环化或消除反应，暴露出酚氧负离子，随即通过化学诱导电子交换发光机制引发二氧杂环丁烷环裂解，产生高能激发态中间体，最终返回基态并释放光子。
高灵敏度高对比度成像
硝基还原酶响应型金刚烷类化学发光探针在这一领域展现出不可替代的应用价值。通过静脉注射探针后，探针在全身正常组织中处于惰性状态、不产生发光信号；当探针到达肿瘤乏氧区域时，被局部高表达的硝基还原酶特异性激活，产生强烈的化学发光信号。由于化学发光无需外部光源，彻底避免了组织自发荧光的干扰，因此能够以极高的信噪比清晰勾勒出肿瘤乏氧区域的分布、边界和范围，实现对肿瘤乏氧程度的高分辨率成像。这种成像能力对于癌症早期诊断具有革命性意义——许多早期肿瘤在形态学上尚无明显改变时，其乏氧微环境已经形成，通过检测硝基还原酶活性可在极早期阶段发现病灶，显著提高癌症的早诊率。
细菌感染的快速鉴别
传统细菌感染诊断方法（如细菌培养、生化检测）通常需要数天时间，且操作繁琐，容易延误治疗时机。而该类化学发光探针能够在活体内实现细菌感染的快速分子成像：探针通过静脉注射或局部给药后，在无菌性炎症或正常组织中保持“关闭”状态；一旦到达细菌感染病灶，被细菌产生的硝基还原酶特异性激活，瞬间产生强烈的化学发光信号。这种“遇菌则亮”的智能响应模式，使得医生能够在感染发生的极早期阶段——甚至在细菌培养结果出来之前——就明确判断感染的存在、定位感染的具体部位和范围，从而及时启动抗感染治疗，避免感染扩散和脓毒症的发生。
多功能诊疗平台
硝基还原酶响应型金刚烷类化学发光探针与生物相容性良好的支架材料或纳米载体相结合，可以构建智能化的术中导航系统。在手术切除前，通过注射探针后，肿瘤乏氧区域因硝基还原酶激活而发出强烈的化学发光信号，在暗场条件下即可被高灵敏度光学设备实时捕获。这种发光信号能够清晰显示肿瘤的轮廓、浸润边缘及潜在的卫星病灶，帮助外科医生在手术过程中精准切除肿瘤组织，同时避免不必要的正常组织损伤。由于化学发光无需外部光源，术中成像设备只需简单配置，避免了术中光污染和对手术操作的干扰，极具临床实用性。
总而言之，硝基还原酶响应型金刚烷类化学发光探针凭借其无需外部光源、零自发荧光干扰的独特优势，以及超高灵敏度、高选择性、长期稳定的辉光发光特性，已成为连接肿瘤乏氧检测、细菌感染诊断与精准外科手术的重要分子工具。其核心设计理念——将硝基还原酶特异性识别基团与金刚烷-二氧杂环丁烷化学发光骨架精准耦合——实现了“遇病则亮”的智能响应模式，从根本上解决了传统荧光探针在活体成像中面临的光漂白、背景噪声大和组织穿透浅等固有瓶颈。
从肿瘤乏氧状态的高分辨率成像与恶性程度评估，到细菌感染的快速鉴别与耐药性判断，再到术中导航与术后残留病灶清除的一体化诊疗，硝基还原酶响应型金刚烷类化学发光探针的应用全景深刻体现了现代精准医学“可视化、可量化、可调控”的发展方向。
