近期，化学与化工学院刘向荣教授所带领的功能分子设计与合成研究团队与西北大学化学与材料科学学院李剑利教授团队合作，在国际化学领域顶级期刊《Coordination Chemistry Reviews》（JCR一区TOP期刊，影响因子：23.5），发表了题为Design strategy and progress of fluorescence probes for selective sensing and imaging of biological thiols的最新研究成果，这是《Coordination Chemistry Reviews》首次报道我校研究成果。西安科技大学为本研究成果的第一完成单位和通讯单位，化学与化工学院功能分子设计与合成研究团队教师杨征为此研究工作的第一完成人，化学与化工学院2020级化学工程与工艺专业本科生杨浩楠和2022级应用化学专业本科生彭盈分别为第二和第三作者，刘向荣教授和加晓丹副教授为共同作者。该研究工作得到了国家自然科学基金（22179107、22171223、22307102、U1903133）、陕西省自然科学基础研究计划（2024JC-YBMS-104）、西安科技大学优秀青年科学基金（2018YQ3-14）等研究项目的联合资助支持。

图1.论文首页信息

《Coordination Chemistry Reviews》是国际化学领域公认的顶级学术期刊，是配位化学/无机化学领域的国际顶级综述期刊，定位为该领域的旗舰综述平台，旨在发表高水平、系统性、高影响力的综述文章，是该领域科研工作者开展学术研究、追踪科技前沿的学术风向标。

此次研究成果聚焦生物硫醇的高选择性检测和生物成像。生物硫醇，包括半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）、谷胱甘肽（GSH）等，作为一类关键的小分子生物调节剂，在人体氧化还原平衡维持、细胞信号传导、解毒代谢等众多生理过程中发挥着不可替代的核心作用。研究表明，生物体内硫醇含量异常与癌症、心血管疾病、神经系统疾病、艾滋病等多种严重疾病的发生发展直接相关（图2），其精准检测与动态成像已成为当前生物医学领域的研究重点和热点课题。在众多检测技术中，荧光探针凭借高灵敏度、高选择性、实时成像等独特优势，成为在细胞水平和体内研究活性硫醇功能的核心工具，为解析生物硫醇的生理病理机制提供了坚实基础。

图2.硫醇在体内的重要生理作用和转化过程示意图

本综述重点关注了小分子荧光探针在硫醇灵敏检测与成像方面的突破性进展，首先对硫醇检测可选用的荧光团在结构和发光性能上进行分类归纳（图3）：根据荧光团的结构和发光性能特征，荧光团主要包括香豆素及其衍生物、氧杂蒽、半导体量子点、碳点、花菁、半花菁、氟硼二吡咯、萘二甲酰亚胺、卟啉、酞菁、苯并杂环等，通过对上述荧光团在硫醇检测中的特殊作用进行总结，为探针构建过程中荧光团筛选提供了基础。

图3.硫醇检测可选用的代表性荧光团结构及其发射波长

随后，综述系统总结实现硫醇靶向性检测的识别功能团（图4）和有效区分三种硫醇（Cys，Hcy和GSH）的策略（图5）。识别功能团可选用丙烯酸酯、肉桂酸酯、磺酸酯、芳香醚、α,β-不饱和酮、色烯、芳香醛、二硫键等结构。有效区分三种硫醇主要包括加成-环化串联反应、取代-环化串联、空间位阻筛选和动力学分辨、双反应位点/双识别单元、双通道/比率型荧光分辨、金属络合-置换/氧化还原策略。此外，综述全方位解读了如何提升探针的特异性、响应速度与成像效果。

图4.硫醇检测可选用的代表性识别功能团结构

图5.有效选择性区分三种硫醇（Cys，Hcy和GSH）的策略

同时，综述详细阐述了荧光探针在硫醇识别和选择性传感、体内体外成像、超分辨成像、荧光墨水和信息加密、光疗和纳米药物递送、疾病诊断及辅助治疗等领域的最新应用进展（图6），展现了其在活体监测、早期诊断、疗效评估等方面的巨大潜力，为疾病机制研究提供直观依据，具有广阔的应用前景。此外，综述还直面当前荧光探针技术面临的挑战，明确了未来研究将聚焦于探针性能优化、多靶点同步检测、多模态成像、探针临床转化应用等方面，致力于实现更精准、更高效的硫醇检测，进一步丰富生物医学研究的技术手段，推动荧光探针从基础研究走向临床应用，为疾病的早期诊断和精准治疗提供更有力的工具支撑。

图6.生物硫醇选择性检测与成像应用

刘向荣教授所带领的功能分子设计与合成研究团队是西安科技大学第一层次创新团队，打造了全国模范教师、陕西省“高层次人才特殊支持计划”、陕西省教学名师、陕西省杰青、陕西省青年科技新星等为核心成员的科技创新团队。团队长期深耕功能分子设计与合成、活性金属配合物设计与性能研究、煤炭生物转化与清洁利用等研究，围绕相关课题已发表相关论文160余篇，获省部级科技奖8项。此次在《Coordination Chemistry Reviews》的重要成果发布，是团队继2023年在《Chemical Reviews》（JCR一区TOP期刊，影响因子：55.8，原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3c00186）发表题为《Zero-dimensional carbon nanomaterials for fluorescent sensing and imaging》的论文之后的又一标志性综述成果

此成果的发布是我校化学学科与生物医学、材料科学等多学科交叉融合的重要突破，更是学校化学学科聚焦学科内涵建设，在分子设计、反应机制、合成技术等领域创新能力的集中体现，进一步彰显了西安科技大学化学学科作为学校重点发展的基础学科，在支撑生命科学、医学发展中的核心价值，同时也显著提升了学校化学学科的学术影响力和核心竞争力，为学科人才培养、科研团队建设提供了有力支撑。同时，这也是西安科技大学落实科技强国建设要求、打造特色化学及交叉学科科技创新团队、激发人才队伍创新活力的具体体现。学校将继续依托跨学科研究平台，以化学学科为核心，支持研究团队深耕荧光探针领域的研究与探索，持续推动探针化学合成、分子设计等核心技术的创新突破与成果转化，助力化学学科高质量发展，同时为生物活性分子检测、疾病精准诊断及生物医学研究事业贡献西安科技大学的化学智慧与力量。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ccr.2026.217828