近日，山东师范大学唐波院士团队在国际知名期刊《Nature Reviews Chemistry》上发表了题为"Spatiotemporal analysis of reactive oxygen species using specific activity-based sensing fluorescent imaging probes"的综述论文，系统总结了基于活性传感策略的荧光探针在活性氧（ROS）时空分析中的前沿进展。
ROS具有双重功能：生理状态下参与细胞信号转导，但过度累积会导致氧化损伤，进而驱动心血管疾病、神经退行性病变、癌症等多种病理过程。然而，ROS半衰期极短、反应活性高、时空异质性强，传统检测手段难以实现实时、原位、动态精准解析。
唐波院士团队深耕ROS荧光成像领域三十余年，原创性地提出了“看得见、分得清、测得准”的系统性研究理念——即通过设计高选择性探针实现ROS的可视化（看得见），通过多通道分辨实现不同ROS组分的同时解析（分得清），通过动态可逆监测实现ROS的精准定量（测得准）。基于这一理念，团队从高选择性识别、高灵敏度检测、空间分辨、时间分辨及多维度成像等角度，系统梳理了荧光探针在ROS时空分析的前沿进展。文章首先介绍了分子内电荷转移、光致电子转移、扭曲分子内电荷转移、荧光共振能量转移、聚集诱导发光等经典荧光调控机制。继而介绍了ROS的特异性响应基团和识别反应原理。在空间分辨层面，通过三苯基膦、吗啉、甲磺酰胺、核定位信号肽等靶向基团，可将探针精准靶向线粒体、溶酶体、内质网、细胞核等细胞器。在时间分辨层面，基于酚/醌可逆互变、二硫键动态开关、硒的氧化还原等机制，实现了对ROS波动过程的长时程监测。在多维度成像层面，通过多反应位点、序列激活等策略，可同步解析ROS与其它活性分子的互作。
文章最后指出，未来研究需向高灵敏高通量、多靶向、近红外二区/多光子成像、动态可逆监测及多组分同时检测等方向持续突破，为理解氧化应激在健康和疾病中的双重作用提供更加精准的工具，并推动基础研究向临床应用的转化。
山东师范大学王昕副教授、普林斯顿大学Alexander K. Hurben博士和山东师范大学博士研究生毛元涛为文章共同第一作者，山东师范大学李平教授、欧洲科学院院士、英国巴斯大学Tony D. James教授、美国艺术与科学院院士、美国国家科学院院士、普林斯顿大学Christopher J. Chang教授及唐波院士为文章共同通讯作者。
