综述：自发光探针：照亮生物医学突破之路

这篇综述系统阐述了自发光探针（包括化学发光CL和生物发光BL）在生物成像中的独特优势，通过无外源激发的发光机制有效规避组织自发荧光，显著提升信噪比（SNR）和穿透深度。文章深入解析了其结构-活性关系，并重点探讨了在活性氧（ROS）、重金属检测及诊疗一体化（theranostics）等领域的应用前景，为开发多功能材料提供理论指导。

　　

自发光探针：照亮生命科学的暗箱

光学成像的革命者

在疾病诊断与治疗监测领域，光学成像技术凭借其超高灵敏度（可达皮摩尔级）和实时动态监测能力，显著优于传统影像学手段如磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT）。自发光探针作为该技术的核心元件，通过化学能或酶（如萤光素酶）催化反应直接产生光子，彻底摆脱了外源激发光导致的组织自发荧光干扰，将信噪比提升达3个数量级。

发光机制的奥秘

化学发光探针（如过氧草酸酯类）通过高能中间体（1,2-二氧杂环丁烷）分解释放光子；生物发光系统则依赖ATP供能的萤光素酶催化反应。与光致发光（荧光/磷光）相比，这类探针的发射波长可延伸至近红外（650-900 nm），使组织穿透深度突破5厘米。最新开发的余辉探针更能在停止激发后持续发光数小时，实现超长时程监测。

精准医学的利刃

在活性氧（ROS）检测中，基于苯硼酸酯的探针可特异性识别过氧化氢（H₂O₂），灵敏度达0.1 nM；镉离子（Cd²⁺）检测探针通过硫醇配体实现超痕量分析。诊疗一体化方面，搭载化疗药物的发光前药（如阿霉素-萤光素偶联体）可同步完成肿瘤定位与治疗评估，治疗效果可视化精度提升40%。

未来发展的蓝图

当前研究正聚焦三大方向：开发近红外II区（1000-1700 nm）发光体系、构建可激活型智能探针（如pH/酶响应型）、以及发展多模态成像兼容材料。随着CRISPR-Cas9等基因编辑技术的介入，定制化生物发光报告系统将成为活体基因表达研究的新范式。

结论与展望

自发光探针正推动生物医学成像进入"无背景干扰"时代，其应用已从基础研究延伸至临床前评估。如何平衡探针的生物相容性与发光效率，以及建立标准化评价体系，将是该领域突破的关键瓶颈。