我院青年教师张媛博士以第一作者及共同通讯作者身份，在国际知名期刊 《Chemical Communications》 和 《Chemical & Biomedical Imaging》 上发表两篇关于DNA G-四链体（G4）近红外荧光成像的高水平研究论文。陈文副教授为论文共同通讯作者，英国365上市公司为第一署名单位。该系列研究工作得到了国家自然科学基金（22304047、22504028）及英国365上市公司英国365项目（2025QD13）的大力资助。

线粒体DNA G4和c-Myc原癌基因启动子区域的G4结构，在调控线粒体功能、细胞代谢及肿瘤发生发展中发挥着关键作用。然而，此前科研领域缺乏能够在近红外窗口特异性成像这些G4结构的高性能分子工具。现有G4探针普遍存在激发/发射波长短、易受生物自体荧光干扰、组织穿透深度有限等问题，很大程度上限制了科研人员对G4生物学功能的深入研究与理解。

为解决这一技术难题，我院张媛博士联合研究团队开展系统攻关，成功开发出两款新型近红外荧光探针IS-HX和CYMT，实现了对mtDNA G4和c-Myc DNA G4的高特异性动态可视化成像。

IS-HX探针以传统中药板蓝根中的天然活性成分板蓝根酮为骨架，通过氟原子取代和共轭体系扩展策略构建而成。该探针的激发和发射波长均位于近红外区（650–900 nm），与c-Myc G4结合后荧光增强约12倍，检测限低至28 nM，具有良好的G4选择性和光稳定性。细胞成像实验证实，IS-HX能够特异性定位于线粒体，并成功用于监测糖酵解诱导条件下mtDNA G4的动态变化。

CYMT探针以天然花青素衍生物为骨架，通过与甲基苯并噻唑给电子基团偶联获得，同样具有近红外吸收/发射特性。该探针对c-Myc DNA G4表现出优先响应能力，在乳腺癌细胞中的荧光信号显著强于正常细胞。借助该探针，研究团队首次在活体水平实现了乳腺癌移植瘤模型中DNA G4的近红外荧光成像，并证实可通过外周血检测肿瘤相关的内源性DNA G4水平。

该系列研究成果成功开发了基于天然产物骨架的近红外G4荧光探针，为同时监测mtDNA G4和c-Myc DNA G4的动态变化提供了全新的分子工具，有助于科研人员进一步探索G4结构在肿瘤发生发展中的调控机制，在细胞生物学研究和肿瘤早期诊断等领域具有重要的理论意义和应用价值。

此次研究成果的取得，充分彰显了我院在化学生物学及荧光成像领域的科研实力和人才培养水平，也为相关专业研究生的科研工作树立了良好典范。未来，我院将继续聚焦学科前沿和科研难点，加强跨校跨学科科研合作，持续提升科研创新能力和人才培养质量，力争产出更多高水平科研成果。

论文链接：https://doi.org/10.1039/d6cc01423b

论文链接：https://doi.org/10.1021/cbm1.5c00155