荧光探针技术具有灵敏度高、选择性好、响应时间短、能进行非复杂采样等特点，在荧光示踪、生物成像、传感检测、药物载体、非线性光学装置、微电子光电材料等领域有广泛的应用前景[1-4]。负载型纳米荧光探针是一种以无机或有机聚合物为载体，有机染料分子、量子点、金属纳米粒子和金属配合物等荧光物质为负载物的具有独特光物理化学性质的新型荧光功能材料，相较于分子探针在生物相容性、均匀性、光稳定性、荧光调控性和可修饰性方面有明显优势[1, 5]。随着环境友好、可持续发展的战略要求，以天然高分子如纤维素、壳聚糖、海藻酸钠、蛋白质等为载体的荧光探针已成为高分子科学的前沿领域之一[6-10]。作为天然纤维素的最小物理结构单元，纤维素纳米晶（Cellulose nanocrystals, CNC）是当前纤维素科学的研究热点之一。纤维素纳米晶具有许多优良特性，如高结晶度、高亲水性、超精细结构、生物相容性和可降解性等[11, 12]；此外，纤维素纳米晶还具有高比表面积和高长径比，表面存在大量活性基团，是良好的功能化模板载体，适合进行多功能设计和复合，如荧光、磁性、pH敏感、温度响应和载药释放等。相较于金属纳米粒子[1, 3]、无机纳米粒子[13, 14]、高分子自组装纳米粒子[5, 15]等载体，纤维素纳米晶具有更好的生物相容性、可修饰性以及独特的纳米形态[16, 17]，以纤维素纳米晶为模板载体，构造多功能纤维素纳米晶荧光探针是一个新的有意义的研究方向。
目前，基于纤维素纳米晶的负载型荧光探针的研究还处于起步阶段，多限于单一化学修饰和功能化改性。荧光化合物直接与纤维素纳米晶键合可制备得到纤维素纳米晶荧光探针，早期的研究多限于分子探针染料，如荧光素和罗丹明等。Dong等在2007年首次将纤维素纳米晶与异氰酸荧光素进行共价键结合得到纤维素纳米晶荧光探针[18]。2010年，Nielsen在纤维素纳米晶上负载了荧光素和罗丹明两种染料，修饰后的纤维素纳米晶表现出对pH敏感的荧光特性[19]，其表面电荷性质对细胞内化的影响也开展了一定的研究[20]。近两三年来纤维素纳米晶荧光探针的报道并不多，研究主要集中在染料分子的选择、合成方法、影响因素和荧光性质分析，应用涉及生物大分子识别、生物成像和诊断治疗[21-25]。
近年来基于罗丹明螺内酰胺开环和其它的一些反应结构特性，设计合成Hg2 的荧光探针已成为人们关注的热点[2]。但是基于1,8-萘二甲酰亚胺衍生物的荧光探针和金属离子的作用的研究才刚起步。而且1,8-萘二甲酰亚胺衍生物作为DNA靶向，抗癌和细胞生理活动显像剂，正在快速发展[26]。以1,8-萘二甲酰亚胺和脂肪胺为主要原料设计合成的一系列荧光探针对Fe3 ，Cr3 等离子具有高灵敏性和高选择性，在一定浓度范围内，荧光强度随浓度成线性关系。
参考文献
[1]. Wolfbeis OS. An overview of nanoparticles commonly used in fluorescent bioimaging. Chemical Society Reviews. 2015;44(14):4743-68.
[2]. 周佳, 杨美盼, 孟文斐, 成昭, 杨秉勤. 可逆识别Hg2 荧光探针的合成及活细胞中成像的应用. 有机化学. 2014;34(8):1646-51
[3]. Zhang L, Wang E. Metal nanoclusters: New fluorescent probes for sensors and bioimaging. Nano Today. 2014;9(1):132-57.
[4]. Banerjee S, Veale EB, Phelan CM, Murphy SA, Tocci GM, Gillespie LJ, et al. Recent advances in the development of 1,8-naphthalimide based DNA targeting binders, anticancer and fluorescent cellular imaging agents. Chemical Society Reviews. 2013;42(4):1601-18.
[5]. Chen M, Yin M. Design and development of fluorescent nanostructures for bioimaging. Progress in Polymer Science. 2014;39(2):365-95.
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