近日，我院贾鑫教授团队在利用荧光探针实现动植物活体中重金属离子动态检测方面取得重要研究成果。相关论文以“A Thiophilic Hg²⁺-Activated Fluorescent Probe for Multi-Scale Bioimaging: From Living Cells and Mice to Tomato Plants”为题，发表于国际权威期刊《Analytical Chemistry》（中科院一区TOP期刊，影响因子6.7）。

汞离子（Hg²⁺）已被证实能够干扰植物的关键生理生化过程，因此，对农作物中Hg²⁺浓度的动态变化实施早期检测与实时监测具有重要意义。然而，目前适用于农作物Hg²⁺检测的荧光探针报道较少，针对Hg²⁺在植物体内积累行为的系统研究仍较为缺乏。

针对上述科学问题，该团队设计并开发了一种新型“Turn-On”型Hg²⁺激活分子探针（LBR），并对其性能开展了系统评估。体外实验结果表明，该探针具有高灵敏度与高选择性；在细胞水平上，成功实现了HeLa细胞中Hg²⁺的快速、实时荧光成像。在活体层面，该探针进一步实现了小鼠模型中Hg²⁺的非侵入式实时检测。尤为重要的是，得益于其优异的组织穿透能力以及对叶绿素干扰的低敏感性，该探针成功应用于番茄植株中Hg²⁺动态的原位、多尺度可视化监测。具体而言：在组织水平上，实现了根与茎切片中Hg²⁺的精确成像；在器官水平上，完成了全根及整株范围内Hg²⁺分布的有效追踪。研究进一步证实，在Hg²⁺暴露条件下，植物组织中Hg²⁺的积累量随暴露时间的延长与暴露浓度的增加而显著上升。综上所述，该研究不仅提供了一种高效的Hg²⁺荧光探针，还构建了涵盖细胞、动物及活体植物在内的多尺度检测体系，为深入揭示Hg²⁺在植物系统中的分布、积累及转运机制提供了重要的方法学工具。

我院2021级博士研究生李新林为论文第一作者，贾鑫教授和李永生教授为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金（项目编号：52273209，U1703351），天山英才科技创新领军人才（CZ012701）等项目资助。

（图文：张梅，初审：张海洋；复审：刘平；终审：徐炜杰）