超乎想象的新技術：活細胞化學發光檢測
化學發光探針（chemiluminescent probes）是最敏感的DNA序列診斷工具，常用在犯罪現場分析和免疫診斷。
想必大家都見過熒光棒或者螢火蟲吧？它們發光的過程就是化學發光（chemiluminescent，CL）。目前，這些原理已經應用于犯罪現場的血液探測和測定不同生物樣品組分的濃度的科學研究和臨床診斷。
最近《ACS Central Science》介紹了一種新型非酶促CL探針，這種探針在水中有著更好的表現，比魯米諾（luminol）亮3000倍（如圖左），與其他化學發光系統（如吖啶酯系統、草酸酯系統、魯米諾系統）不同，這種新型CL探針可直接用于細胞實驗。
在酶活測定和分析物濃度測定領域，擁有著優越信噪比的CL assay是最敏感的測定方法之一。因此，CL探針廣泛應用于免疫測定、核酸分析、甚至體內外的活性氧（ROX）檢測。
大多數的CL探針在接觸氧化劑后才能產生光發射。這類探針往往通過氧化步驟形成不穩定的過氧化物（激發態的中間體），再迅速發射光子，釋放能量回到穩定基態。常見的化學發光底物（如魯米諾和草酸酯）都需要通過這種氧化機制被激活。但是，在分子轉移過程中存在能量損失，因此發光較弱，并且這些系統內的另外兩種信號放大材料，熒光團（fluorophore）和表面活性劑（substance），尤其是表面活性劑不具有生命相容性，因此無法在活細胞內進行檢測。
瑞士日內瓦大學生物成像中心的Doron Shabatt和同事提出，通過重新排列現有探針的電子結構或許能改善探針的固有熒光，從而創建一個新的、單一組分的發光系統，使CL assay應用于更多領域。
研究人員測試了常見的發光分子的各種變體結構的發光效果。Doron Shabatt和同事們發現，簡單地增加2個關鍵原子就能獲得更亮的報告光強。并且，這種特殊的分子無毒害性，適合直接用于活細胞檢測。他們把它稱作adamantylidene–dioxetane（A-D），該化合物是已知的唯一一個含有穩定二氧雜環丁烷（dioxetane）結構的化學發光探針，因此，該探針無需氧化步驟來觸發CL。
基于A-D，研究人員開發了感測器檢測了幾個生物相關的化學物質。他們還使用A-D測試了幾種酶的活性，并直接顯微鏡下觀察了細胞內的酶活。過去，我們必須通過基因工程手段來實現的活細胞內的熒光觀察。現在，借助這種強有力的方法，制備更高效化學發光感測器，科學家們可以以前所未有的便捷和高靈敏度方式，檢測和觀察各種細胞活性和分析物的變化。
