近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员张丽华、研究员赵群与研究员刘宇合作，开发了非极性环境敏感光脱笼标记化学变化技术，用于人类病理组织中脂滴相互作用蛋白质组的相邻标记和分析。相关成果发表在美国科学院院刊上。

由于时间和空间的可控性，光笼分子中所含的光敏化学基团可以准确释放。因此，光笼分子广泛应用于各种生物医学场景，如药物控释、目标捕捉和局部图像。然而，目前光笼分子主要适用于高极性水环境，不能满足细胞中多元化学微环境的需要。因此，如何理性设计和调节光笼化学变化的极性敏感性仍然是一个需要深入探索的基本科学问题。

在这项研究中，该团队系统地讨论了取代基环大小、位阻效应和电子效应对光解动力学的影响，并基于氨基苯醌光笼分子框架，重点研究了光笼反应的极性依赖性。通过上述结构调节，该团队将光笼分子的脂/水环境反应动力学选择性提高了20.2倍。此外，该团队通过光化学特征和理论计算证实，质子溶剂通过刺激态质子转移过程来抑制其光解速度，并揭示了脂/水环境的选择性分子机制。

基于新型光笼分子的反应特性，团队建立了低极性选择性组学分析目标探针，在脂滴微环境中有选择地释放亲核捕获和聚集基团，并在原点上标记脂滴相互作用的蛋白质组。通过蛋白质组学定量分析技术，该团队证实，新型光笼分子在捕获脂滴蛋白方面优于普通光笼分子。在人类病理组织切片的应用中，研究团队成功地使用该探针识别了脂滴生物标志物和相互作用的蛋白质组，并揭示了脂滴与各种亚细胞器之间的高度相互作用。

该工作系统解释了如何调节光笼分子的刺激行为，完成了光笼化学变化动力学的极性依赖，为环境敏感光笼生物探测的理性设计提供了新的思路。