神经胶质瘤（Glioma）是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，约占所有颅内原发肿瘤的一半。由于胶质瘤浸润性生长，与脑组织间无明显边界，当前临床手术治疗难以做到完全切除，所以早期确诊尤为重要，可显著提高治疗效果和预后。单胺氧化酶A（Monoamine Oxidase A，MAO-A）的异常表达与胶质瘤的发生发展密切相关，使其成为胶质瘤诊疗的有效靶点。因此，实现胶质瘤中MAO-A的快速、灵敏检测可为其临床诊疗提供有效工具。

近日，厦门大学黄维院士团队通过对双光子荧光团进行理性设计，合成出了一种基于亲和力结合的双光子荧光探针（CD1），用于快速检测人脑胶质瘤细胞和组织中MAO-A的含量。

作者首先通过分子对接筛选出适配于MAO-A空腔大小的双光子荧光团（pre-mito），然后对pre-mito进行了不同取代位置的官能化，以提供线粒体靶向能力和MAO-A疏水空腔结合能力。结果表明，三种探针对MAO-A的结合均具有较高的选择性。而氨丙基衍生化可显著提高探针与MAO-A的结合亲和力。这其中，由于分子内扭曲电荷转移（TICT）效应，CD1在自然状态下几乎无荧光。当CD1进入MAO-A空腔时，空腔内的有限空间限制了包括探针自由旋转在内的构象变化。这一过程诱导了限域荧光效应（Confinement fluorescence effect，CFE），从而导致荧光信号增强。

上述过程实现了探针与MAO-A空腔的快速结合，决定了CD1对MAO-A具有较高的亲和力和选择性。测试中发现，CD1可以在20秒内完成对MAO-A的检测，是目前已知最快的检测MAO-A荧光探针。与此同时，其荧光响应还具有特异性高，检出限低（LOD = 1.4 nM）的优势。

随后，作者将探针用于活细胞中MAO-A的原位成像，他们发现探针可以准确检测神经母细胞瘤细胞系过表达MAO-A的含量。最后，基于CD1的高敏感性和双光子荧光激发特性，作者成功区分了MAO-A在人脑胶质瘤/瘤旁组织中的表达差异。这些结果证明CD1可作为一种潜在的分子工具，用于在临床快速诊断和术中影像指导胶质瘤切除。