中文名称：多巴胺-四嗪

英文名称：Dopamine-Tetrazine

多巴胺-四嗪是一类将神经递质多巴胺与四嗪环结合的功能分子，其设计灵感源于多巴胺在中枢神经系统中的信号传递作用与四嗪环的生物正交反应特性。多巴胺分子中的邻苯二酚结构可与金属离子（如铁、锰）形成稳定配位键，或通过酚羟基与生物大分子（如蛋白质、核酸）形成氢键，实现靶向结合；而四嗪环则通过IEDDA反应与TCO修饰分子连接，赋予分子动态响应能力。这种结构使其在神经科学、材料科学与生物医学领域展现出独特应用价值。

在神经科学研究领域，多巴胺-四嗪可作为荧光探针，实时监测多巴胺能神经元的活动。当神经元释放多巴胺时，其酚羟基与四嗪环的电子效应协同增强荧光信号，实现高灵敏度检测。例如，在帕金森病模型中，通过脑内注射多巴胺-四嗪修饰的纳米颗粒，可动态追踪多巴胺水平变化，揭示疾病进展机制；或结合光遗传技术，实现神经元活动的光控调节。此外，其模块化设计允许通过替换四嗪环取代基（如引入生物素）实现探针功能扩展，满足不同研究需求。

在材料科学中，多巴胺-四嗪的自聚合特性使其成为表面功能化修饰的理想工具。多巴胺可在碱性条件下自发氧化聚合，形成聚多巴胺（PDA）涂层，该涂层兼具强粘附性与生物相容性，广泛应用于医疗器械*菌涂层、传感器电极改性等领域。而引入四嗪环后，PDA-四嗪复合涂层不仅保留了原有性能，还通过IEDDA反应实现了动态功能化。例如，将TCO修饰的抗菌肽通过点击反应固定在涂层表面，可构建响应性*菌界面，降低细菌耐药性；或与TCO修饰的荧光分子结合，实现材料使用状态的实时监测。

在生物医学领域，多巴胺-四嗪的靶向性与响应性使其成为药物递送系统的理想载体。例如，通过多巴胺的金属配位作用，可将药物分子（如顺铂）负载于金属-多巴胺-四嗪复合纳米颗粒中，实现药物的保护与靶向释放；而四嗪环与TCO修饰的细胞膜穿透肽（CPP）结合，可增强纳米颗粒的细胞摄取效率。近期研究还探索了其在肿瘤治疗中的应用：通过设计pH响应性TCO分子，使药物在肿瘤酸性微环境中释放，提高治疗效果并减少副作用。

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