前言：在学院浓厚的科创氛围浸润和导师的悉心指导下，我院学子积极参与各类科研项目，勇攀科学高峰，涌现出一批优秀成果。本系列将陆续展示这些闪耀着智慧与汗水的科创故事。本期聚焦化学工程与工艺专业2022级本科生唐志权及其团队在比率荧光检测硝基还原酶方面取得的最新成果。

缺氧是指由于氧气供应不足导致的组织代谢、形态和生理功能发生改变的一种病理状态，可诱导还原应激增加，导致细胞内还原酶（包括DT-脱氢酶、脂酰脱氢酶和硝基还原酶（NTR））的活化和上调。NTR是一种在中枢神经系统中具有重要功能的线粒体酶，可作为评估活细胞缺氧程度的指标。因此，对线粒体中NTR水平的定量分析有助于我们了解中枢神经系统中的缺氧及机制。

在本工作中，我们采用分子内电荷转移-荧光共振能量转移（ICT-FRET）机制，设计了一种用于定量监测NTR的比率型双光子荧光探针。如图1所示，我们设计了一种硝基衍生的萘酰亚胺，以实现ICT传感模式，其中硝基作为NTR特异性的响应单元，可被NTR还原形成氨基萘酰亚胺结构并激活ICT过程。此外，我们发现萘酰亚胺的发射光谱与吡啶-香豆素的吸收光谱高度匹配。因此，萘酰亚胺单元可以有效地作为能量供体。基于ICT-FRET响应策略，我们开发了一种比率型荧光探针IFRP，该探针能够高灵敏度、快速对NTR响应，检测范围为1.0至9.0 μg mL^-1。我们使用比率型荧光探针IFRP对神经元线粒体内的NTR进行了实时成像，并观察到NTR水平与缺氧程度之间的相关性。

图1 比率型荧光探针IFRP对神经元线粒体内NTR的响应原理示意图。

相关成果发表于中科院二区期刊上（Chemical Communications，2025，61，560-563）。此外，该成果还荣获第十届全国大学生生命科学竞赛（创新创业类）二等奖（指导老师：黄宏、郭隆华）。