基于阴离子碳菁染料-人血清白蛋白复合物的“关-闭”型荧光传感器用于胆红素检测及Cu2+离子增效作用研究

　　本研究创新性地利用阴离子碳菁染料与人血清白蛋白（HSA）形成的非共价复合物构建高灵敏度"关-闭"型荧光传感器，通过竞争性置换机制实现胆红素（BR）检测。研究发现BR可高效置换HSA结合位点（Sudlow's site I）的染料分子，产生超淬灭效应（荧光淬灭常数达105–106 M?1），Cu2+离子的引入进一步增强了检测灵敏度，为临床BR监测提供了新型检测平台。

　　

Highlight

本研究首次将阴离子碳菁染料作为竞争性探针应用于胆红素检测，基于染料-HSA复合物荧光增强及BR置换引发的超淬灭效应，结合分子对接技术证实了Sudlow's site I的共同结合位点，Cu²⁺离子通过协同作用显著提升检测灵敏度，为BR传感提供了新型高效平台。

Materials

研究使用的染料由B.I. Shapiro教授（俄罗斯国家研究中心NIIKhimfotoproekt）提供。采用商业购买的HSA（A1653）、BR（B4126）（Sigma-Aldrich, USA）和CuSO₄·5H₂O（120,194，试剂级，Lenreaktiv，经重结晶处理）。以蒸馏水、PBS缓冲液（700,122, pH 7.4, 20 mM, Lenreaktiv）、DMSO（472301）（Sigma-Aldrich, USA）和乙醇（000152，试剂级，Lenreaktiv）作为溶剂。

Spectral-fluorescence measurements

染料光谱...

Absorption and fluorescence properties of dyes DEC, DMEC, MTC and OCC in the presence of HSA: Isomeric equilibrium and aggregation

在缓冲水溶液中，多种碳菁染料即使在低浓度下也易发生自聚集。DEC在水中的二聚化现象在浓度低至c_dye ~ 0.1 μM时即可被观测。除单体吸收带（M-band）外，染料吸收光谱可能包含H-二聚体（及其他H-聚集态）的短波长吸收带和位于M-band长波侧的J-聚集体窄带。DEC在PBS中几乎...

Conclusions

本研究提出了一种基于碳菁染料的"关-闭"型荧光传感新平台用于胆红素检测。该策略利用竞争性置换机制，使BR分子直接将荧光染料探针从HSA复合物中置换出来。阴离子碳菁染料首次作为BR的竞争性探针应用，这些染料与HSA结合后呈现显著荧光增强，而BR加入后通过超淬灭效应实现高效荧光淬灭。