金纳米颗粒（AuNPs）因其独特的物理化学特性而备受关注，包括高消光系数、优异的生物相容性、尺寸依赖的光学特性以及高效的荧光共振能量转移（FRET）能力。基于这些特性，研究者们通常通过金-巯（Au-S）共价键将各类功能分子（如抗体、适配体、多肽和聚合物等）修饰到AuNPs表面，构建多功能纳米探针。这些功能化的AuNPs在生物传感、细胞成像、药物递送和疾病治疗等领域展现出巨大的应用潜力。然而，Au-S键固有的化学不稳定性限制了其实际应用：在复杂的生理环境中，特别是面对细胞内高浓度的生物硫醇（如谷胱甘肽，半胱氨酸等）时，Au-S键容易发生配体交换反应，导致探针结构破坏和功能丧失，最终造成检测信号失真，严重影响其在生物医学应用中的可靠性和准确性。这一局限性促使研究者们致力于开发更稳定的AuNPs表面修饰策略。
针对上述挑战，该课题组创新性地提出了基于炔基（-C≡C-）与金原子强相互作用的解决方案，开发了一种快速、稳健的肽链功能化AuNP偶联物（PFCs）构建新方法，整个偶联过程仅需两分钟即可完成。研究表明，与传统的Au-S键肽链偶联物相比，这种基于Au-C≡C键的偶联物具有显著优势：在生物硫醇抗性方面，即使在高浓度谷胱甘肽溶液中仍能保持结构完整性；在环境稳定性方面，可在高盐浓度、宽pH范围和高温条件下维持稳定性能，其稳定性与金硒（Au-Se）键肽链纳米金探针相当。值得注意的是，该探针在抗氧化性、肽链修饰成本和组装效率等方面均显著优于Au-Se键探针。
作者评估了基于Au-C≡C键的肽链纳米金探针在肿瘤细胞成像中的信号保真度。研究结果表明，细胞内的生物硫醇不会干扰该探针的信号输出，只有Caspase-3对探针上肽链的特异性切割才能产生有效的成像信号。这一特性显著提高了检测信号的保真度和特异性，为细胞成像分析提供了一种更为可靠的工具。
总的来讲，该策略不仅解决了巯基肽链AuNP探针对生物硫醇稳定性的问题，还为肽AuNP纳米探针的构建开辟了新的途径，使其成为临床诊断、药物递送和生物医学研究等生物应用中的一个重要工具。
文章第一作者为7003全讯白菜网址博士研究生都金莲和硕士研究生徐海丽，通讯作者为熊二虎教授，我校为论文唯一通讯单位。本研究得到了国家自然科学基金项目、湖南省自然科学基金、湖南省青年科技人才计划项目等项目的支持。
全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202424351