①课题来源与背景； 本项目来源于广东省科技项目（项目编号： 2010B031600106）。 肿瘤诊断试剂的开发一直是研究的热点也是难点课题。应用小分子荧光探针进行肿瘤细胞的识别和活体肿瘤成像，对于癌症的检测、诊断、治疗具有极其重要意义。药物对细胞凋亡信号通路的影响，较难进行单细胞成像和分析，不能追踪细胞内药物的分布、转运和代谢。利用荧光探针实时准确识别肿瘤细胞和活体检测在肿瘤的诊断、治疗、药物的研究等方面具有重要意义。

     ②研究目的与意义； (1） 探针分子的设计思想 为获得同时具有调控细胞凋亡信号通路和识别肿瘤细胞的荧光探针，目标分子的设计拟利用共轭的给电子基形成 ICT 荧光团，满足荧光探针发射波长在近红外区的要求。 设计中将根据报道的计算方法，对候选配体结合 Ru 前后的光子吸收截面，量子产率和激发波长进行计算，优化设计组合。 （ 2） 探针分子的合成与表征 在结构设计的基础上，选择合理的路线进行探针的合成。尤其是以硒唑为配体的钌配合物 [简写为 Ru-Se]，基于荧光增强或淬灭的原理，该配合物可能成为识别肿瘤细胞的特异性荧光探针。 对合成的配合物进行荧光性能的测试和 NMR、 MS 的表征。 （ 3） 荧光性能的测试 对上述配合物测试其荧光性能，分析其结构对荧光性能、荧光强度和发射波长的影响，并研究其荧光性能在生理 pH 范围内的变化以及 pH 的敏感性。考察谷胱甘肽、硫醇等对 其荧光性能的影响。 （ 4） 探针分子的亚细胞定位功能 在探针性能测试基础上，利用激光共聚焦显微镜观察探针分子在肿瘤细胞中的动态过程，观察其对细胞膜受体的识别，以及在细胞质、细胞核中的位置，验证探针在肿瘤细胞中的单细胞成像功能，考察染色、激发、观察等因素造成的影响。 （ 5）荧光探针对肿瘤细胞的识别 通过探针分子在肿瘤细胞中实现单细胞荧光成像，利用活体细胞成像工作站， “实时、动态、连续”观察探针对肿瘤细胞生长的影响。研究探针分子在正常肝细胞 HL-7702、肝癌细胞 HpeG-2、肺癌细胞 A549 等肿瘤细胞中的荧光响应和荧光强度，以确定探针分子能够特异性识别肿瘤细胞，探讨 Ru-Se 作为肿瘤诊断与识别试剂的可能性。 （ 6） 利用荧光探针功能开展信号通路及其调控的研究以活性分子为探针， 开展细胞凋亡相关的动态亚细胞蛋白质组学研究。 （ 7） 探针设计的改进 为改善探针设计效果，提高其单细胞成像和识别肿瘤细胞的能力，本研究在探针调控细胞凋亡蛋白性能和识别肿瘤细胞性能测试中及时总结性能与结构的关系。结合探针的优缺点，及时改善探针设计。这一措施将为实现研究目标提供保障。

     ③主要论点与论据； 利用了 ICT 荧光基团，设计合成反射光波长在 600-720nm 的荧光探针，通过探针具有单细胞成像和调控细胞凋亡信号通路的双重功能，构建对肝癌、肺癌等肿瘤细胞荧光成像的小分子探针，利用激光共聚焦扫描显微镜和活体细胞成像工作站，建立肿瘤细胞内钌配合物的实时监测与成像技术，进而完整的检测 Ru 在细胞中的活动全过程，分析探针对肿瘤细胞凋亡信号通路中特定基因、蛋白的识别以及调控的生物学效应；筛选出选择性好、灵敏度高的识别肿瘤细胞的荧光探针，探索该探针对活体肿瘤的识别和荧光成像能力；初步阐明其识别肿瘤细胞和荧光成像的机理。

     ④创见与创新； (1) 实现荧光探针对肿瘤细胞的识别 本项目设计的识别肿瘤细胞的荧光探针是基于荧光增强或淬灭的原理，探针Ru-Se 在正常细胞中荧光显著减弱甚至被淬灭，因为正常细胞中谷胱甘肽和蛋白硫醇的浓度很高，硫醇对探针的荧光具有显著的淬灭作用是基于巯基对探针结构中的 Se-N 键具有强亲核作用，将 Se-N 键打断后形成新的配合物荧光消失，因此 Ru-Se 在正常细胞（ HL-7702，人正常肝细胞）中荧光微弱或没有荧光。但是在肿瘤细胞（ HepG2，人肝癌细胞）内谷胱甘肽和蛋白硫醇浓度急剧下降， Se-N 键不会断裂， Ru-Se 进入肿瘤细胞中可以与 DNA 相互作用，荧光显著增强，荧光增强的原因在于 DNA 保护了配合物， 使之不受水分子的进攻， 因此通过探针在肿瘤细胞中的荧光成像可以识别肿瘤细胞。 (2)获得特异性识别肿瘤细胞的荧光探针和抗肿瘤活性的双重功能 一方面可以用于肿瘤的检测，另一方面可以用于抗肿瘤药物的研究与开发。 尤其是在研究其抗肿瘤活性过程中， 可以利用其荧光成像特性，能够实现实时、连续动态的观测药物对细胞或组织的影响，尤其是可以观察到对肿瘤细胞凋亡过程的影响。

    ⑤社会经济效益，存在的问题； 目前还未被应用，钌配合物的水溶性以及合成方法较为复杂，纯化较难。 ⑥历年获奖情况：无。