6月1日，云南大学生态与环境学院高原湖泊生态与治理研究院谢平研究团队在Coordination Chemistry Reviews（IF=15.367）上发表微囊藻毒素（MC-LR）在跨学科领域的研究进展。研究论文题目为：Research progress in the functionalization of microcystin-LR based on interdisciplinary technologies （论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.214041 ）。 该成果首次介绍了在过去的二十年中基于跨学科技术（例如化学合成，生物合成和自组装技术）功能化MC-LR的研究进展。也是Coordination Chemistry Reviews 首次发表藻毒素与化学﹑生物学﹑材料学多学科交叉性论文。更重要的是，作者提出了对功能化MC-LR面临的严峻挑战，以及在应用方面新的研究方向。

尽管在生态学领域对MC-LR的研究已有70多年的历史，但是随着功能化MC-LR的出现，对MC-LR的研究才在近二十年中取得了巨大的进展。现在，它们已成为在生态毒理学，生物，化学和材料领域中应用的必备工具。 因此，MC-LR的功能化促进了跨学科领域的生态毒理学的发展。 在这篇具有启发性的综述中，重点介绍了在过去的二十年中基于跨学科技术（例如化学合成，生物合成和自组装技术）功能化MC-LR的研究进展。这篇综述不仅讨论了基于跨学科技术的功能化MC-LR功的研究进展，而且还阐述了设计策略，功能化机制和跨学科应用。此外，将化学，生物学和材料技术整合到生态毒理学研究中，进一步促进了医学的发展。而且，该综述还解决了在体内成像和追踪方面的挑战，并进一步促进了医学的发展。

目前研究图：MC-LR基于跨学技术的功能化修饰

尽管在设计功能化MC-LR方面取得了良好的进展，但在生物学应用中仍然存在挑战。（1）为了进行化学修饰，将发光基团和非发光基团引入MC-LR中，以生成具有不同光学性质的功能化MC-LR。在实际应用中，基于MC-LR的荧光染料在跟踪体内MC-LR的代谢过程中具有一定的实际应用前景。然而，由于引入了发光基团，MC-LR的生态毒理学性质在一定程度上发生了变化。例如，化学反应的条件（例如pH）和荧光团的引入通常会破坏MC-LR的共轭结构。该结果可能对MC-LR的毒理学特性研究产生重大的影响。（2）对于同位素标记，标记的MC-LR没有荧光信号。因此，无法达到通过荧光在人体中追踪MC-LR的目的。（3）尽管基于适体和抗体的自组装技术在检测MC-LR的浓度中起着一定作用，但大多数自组装技术仍处于实验室阶段，无法实现商业化。此外，自组装技术无法在体内直接检测MC-LR。

未来挑战图：.功能MC-LR在实际应用中的挑战

这篇综述为研究人员提供了一种新颖的用于开发独特的荧光材料的研究方法，尤其是基于MC-LR的近红外荧光探针的构建。 MC-LR识别位点的开发是未来研究的重点。功能化MC-LR可能是实现体内实时成像和检测的重要途径的关键。化学，生物学和材料技术的整合可以进一步促进生态毒理学的发展。此外，功能化MC-LR的开发也可以进一步促进医学的发展。目前的研究对象主要还是集中对体外MC-LR的研究。MC-LR是引起人体重大疾病的重要毒素，因此，构建新型功能化MC-LR应用于人体的检测，将为人体重大疾病的发生和发展提供重要参考。因此，医学与生态学﹑化学﹑生物学﹑材料学的整合将是未来的一个重要研究方向，也是我们团队目前努力的目标。

研究目标图：化学，生物学，医学和材料技术的整合将进一步促进生态毒理学的发展

该成果第一作者为2019级硕士研究生李昺言同学；刘勇教授、谢平研究员为该论文的共同通讯作者。云南大学为第一通讯单位。该研究得到国家自然科学基金委员会和云南省科学技术厅的财政支持以及高层次人才计划的支持 。这项研究也得到了中国科学院战略重点研究计划支持。

供稿：生态与环境学院高原湖泊生态与治理研究院

　　编辑：李哲

责任编辑：王崴