Recent Advances in Molecular Engineering of Organelle-Targeted Viscosity Probes for Fluorescence and Biological Applications

纳米技术 高尔基体 粘度 细胞功能 功能(生物学) 化学 生物物理学 荧光 内质网 分子工程 细胞器 材料科学 细胞 体积粘度 荧光寿命成像显微镜 计算生物学 分子探针 生物物理化学
作者
Jian Xiong,Gui‐long Wu,Qinglai Yang,Guodong Chen
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
卷期号:11 (7): 5225-5246 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acssensors.6c00542
摘要

Eukaryotic cell function relies on tightly regulated organelle microenvironments, where local viscosity-a key biophysical parameter reflecting molecular crowding-directly governs processes like molecular diffusion, enzymatic reactions, and metabolite transport. The dynamic balance of viscosity is essential for cellular homeostasis, while dysregulation of organellar viscosity is a critical hallmark of diseases such as lysosomal storage disorders, neurodegeneration, and cancer. However, conventional imaging lacks the spatiotemporal resolution for dynamic, subcellular viscosity monitoring. This gap has been addressed by advanced fluorescent probes, which integrate organelle-targeting units (e.g., triphenylphosphonium for mitochondria, morpholine for lysosomes) with viscosity-sensitive fluorophores, often based on molecular rotors. These tools accumulate selectively within organelles, converting viscosity changes into quantifiable fluorescence signals and enabling real-time, high-resolution imaging. This review systematically examines the design principles, targeting mechanisms, and biological applications of viscosity-responsive probes for lysosomes, mitochondria, the endoplasmic reticulum, and the Golgi apparatus while exploring mechanistic links between aberrant viscosity and disease. These probes serve as powerful tools for fundamental cell biology and for establishing a technical foundation in early diagnosis, mechanistic elucidation, and targeted therapy. The next generation of probes, integrating multiparameter detection, improved tissue penetration, and enhanced biocompatibility, holds strong promise for transforming the field and delivering deeper insights into cellular function and disease.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
指天发布了新的文献求助10
1秒前
凛凛完成签到,获得积分10
1秒前
小飞机完成签到,获得积分10
1秒前
落寞莫茗发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.2的应助被Sjd采纳,获得10
1秒前
小菜鸟完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
团团完成签到,获得积分10
2秒前
欧阳月空发布了新的文献求助10
3秒前
充电宝的应助被有魅力的白玉采纳,获得10
3秒前
3秒前
wyl关注了科研通微信公众号
3秒前
铜豌豆发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
7777完成签到 ,获得积分10
4秒前
zorro完成签到,获得积分10
5秒前
Daewoo发布了新的文献求助10
5秒前
暖风兮完成签到,获得积分10
5秒前
故意的花瓣完成签到,获得积分10
5秒前
chenrao完成签到,获得积分10
5秒前
rainbowbaby完成签到,获得积分10
5秒前
葫芦完成签到,获得积分10
5秒前
YGHH完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
初景驳回了Non的应助
6秒前
刻苦的怜蕾完成签到,获得积分20
6秒前
且寄流心完成签到,获得积分10
6秒前
null的应助被zhao采纳,获得10
6秒前
nostalgic完成签到,获得积分10
6秒前
xxxx的应助被于听枫采纳,获得10
6秒前
舒心橘子完成签到,获得积分10
7秒前
李健的应助被陈M雯采纳,获得10
7秒前
索浩鑫发布了新的文献求助10
7秒前
vvvvv完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
111完成签到 ,获得积分10
8秒前
雨品完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
隔壁沐沐完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8092003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9504347
关于积分的说明 21440885
捐赠科研通 7664248
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405097
关于科研通互助平台的介绍 2533466
邀请新用户注册赠送积分活动 2443883