Fe²⁺是生命体系中不可或缺的微量元素，作为血红蛋白的核心组分，负责氧气的运输与储存，并参与DNA合成、能量代谢及氧化还原反应调控。然而，Fe²⁺水平失衡会引发多种疾病，如缺铁性贫血、神经退行性疾病及癌症。传统检测方法（如原子吸收光谱）操作复杂且难以实时监测，而荧光探针凭借高灵敏度、快速响应、优异的时空分辨率及非侵入性成像能力脱颖而出。尤其是近红外（NIR）探针，兼具深层组织穿透力和低背景干扰，成为活体研究的理想工具。

动态监测铁代谢异常疾病

荧光探针可实时追踪细胞内Fe²⁺波动，揭示铁代谢紊乱的分子机制。在缺铁性贫血中，探针精准量化Fe²⁺缺失程度；而在铁过载疾病中，探针通过定位异常蓄积的Fe²⁺，为早期干预提供依据。其高选择性避免了其他金属离子的干扰，确保数据可靠性。

揭示氧化应激与铁死亡的关联

Fe²⁺通过Fenton反应催化活性氧（ROS）生成，导致脂质过氧化和铁死亡。荧光探针通过特异性结合Fe²⁺并响应ROS，直观呈现铁死亡过程中Fe²⁺的时空动态变化，为研究神经退行性疾病和癌症中的细胞死亡机制提供关键工具。

辅助靶向药物开发与疗效评估

针对铁相关疾病的药物（如铁螯合剂）需精确调控Fe²⁺水平。荧光探针通过实时反馈药物作用下Fe²⁺浓度的变化，优化给药方案并评估疗效。在抗癌药物研发中，探针可监测药物诱导的铁死亡效应，加速精准医疗进程。

Fe²⁺荧光探针将化学传感与生物医学深度融合，为疾病诊断和机制研究提供了革命性工具。

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