分享一篇2022年发表在Dyes and Pigments上的文章，题目为“BODIPY-based fluorescent probe for selective detection of HSA in urine”。文章的通讯作者为四川大学华西医院的沈国华。

人血清白蛋白(HSA)的定量识别在生物学和生物医学领域具有重要意义。在生物液体中，HSA已被用作疾病早期诊断的重要生物标志物。微量白蛋白尿被认为是一些肾病的早期指标，监测尿液中HSA具有重要意义。因此作者构建了一种基于BODIPY的检测HSA的荧光探针BDY-OH(图1)，该探针具有高信噪比和高选择性。在此基础上，对39例临床尿标本进行了BDY-OH对蛋白尿和正常尿的鉴别，其良好的识别率为89.7%，BDY-OH对肾脏相关疾病的早期诊断具有重要意义。作者希望在未来BDY-OH可以作为临床前诊断尿液中HSA的新工具。

BODIPY因其优异的光物理性能而被广泛应用。BODIPY结构的微小变化可以调节其荧光特性，因此经常被用于标记蛋白质和DNA。荧光探针BDY-OH由BODIPY为电子供体(D)、碳-碳双键(π-桥)和邻苯二酚为修饰基团组成。由于给电子特性，用均三甲苯来增加探针的光稳定性。通过1H NMR、13C NMR和HRMS对BDY-OH进行了表征。作者在含5% DMSO的水中研究了BDY-OH对HSA的光谱性质。在520nm激发下，在590nm处BDY-OH几乎没有荧光，BDY-OH结合HSA后荧光强度随着HSA浓度的升高而升高(图2a)，HSA浓度在0 ~ 0.4 mg/mL范围内呈良好的线性关系(图2b)。如图2a插图所示，在手持紫外灯(365 nm)照射下，溶液的荧光发射可以很容易地通过肉眼观察到。结果表明，BDY-OH与HSA结合发生了荧光开启。

为了验证BDY-OH是否能特异性识别HSA，作者研究了BDY-OH对其他离子和氨基酸的响应，如图3a,3b所示，游离BDY-OH在590nm处无荧光，而加入1.0 mg/mL HSA后，荧光强度增加了约90倍。其他离子未引起明显的荧光强度变化。此外，作者还对部分氨基酸进行了荧光检测，除BSA外，几乎没有观察到荧光变化，因为BSA与HSA具有非常相似的生物学功能，但是BSA (1.2 mg/mL)存在时的荧光增强效果远低于HSA存在时的荧光增强效果，因此可以通过荧光强度的差异轻松区分HSA和BSA。这些结果表明，即使在复杂的环境下，BDY-OH对HSA的检测也具有良好的选择性。

作者探索了BDY-OH在HSA上的结合位点。一般来说，位点I和位点II是生物分子在HSA上常见的结合位点，其中位点I主要通过疏水作用提供结合亲和力，而位点II则与疏水、氢键和静电作用密切相关（图5）。为了验证HSA与BDY-OH的结合位点，作者分别采用苯丁酮和布洛芬两种药物在位点I和位点II进行测定。结合HSA的BDY-OH的荧光强度都会随着两种药物浓度的增加而减少。表明这两种药物都影响BDY-OH与HSA的结合，这意味着BDY-OH结合了HSA的两个位点。

为了评估BDY-OH对实际尿液样品检测的诊断性能，作者研究了BDY-OH对尿液中HSA的适用性。如图6所示，在与健康志愿者尿液中不同浓度的HSA反应后，590 nm处的荧光强度显著增加。HSA浓度在0 ~ 0.4 mg/mL范围内具有良好的线性拟合(R2 = 0.996)。结果表明，BDY-OH对HSA反应良好，具有临床应用潜力。

由于BDY-OH具有良好的光学性质、高信噪比、高选择性和优良的灵敏度，作者想将其用于探索BDY-OH对尿液样本中蛋白尿的识别能力。随机抽取39例尿液进行检测，结果如图7所示，健康尿液样本与蛋白尿样本的荧光值在590nm处有显著性差异，进行ROC分析，确定最佳截断值为23.735。将590nm处23.735的荧光值作为警戒线(图7中的蓝色虚线)，以提示蛋白尿的风险。用BDY-OH法检测了20份健康样本(正常样本22份)和15份蛋白尿样本(蛋白尿样本17份)，识别率为89.7%。4例异常尿样被BDY-OH误诊，主要是由于代谢物、pH和尿液浊度的影响。综上所述，BDY-OH可以作为一种有效的鉴别蛋白尿的工具。此外，BDY-OH探针具有简单、长期保存稳定等优点，可作为一种快速、低成本、实时检测患者蛋白尿的方法，作为传统免疫测定方法的新替代方案。

综上所述，作者成功制备了一种基于BODIPY的检测尿液中HSA的荧光探针BDY-OH。该探针具有高信噪比、高选择性，在HSA存在下荧光强度增强90倍。应用BDY-OH法检测尿样中HSA的浓度，对尿样中蛋白尿的识别率为89.7%。基于以上优势，作者希望在未来将BDY-OH作为临床前诊断尿中HSA的低成本工具。