DNA作为遗传信息的载体，了解DNA在细胞核内的组装和结构一直以来都具有非常重要的意义。目前，利用荧光显微镜，使用能够与DNA结合的细胞膜通透性良好的有机荧光分子作为DNA标记探针是实现这一目标的主要手段。但是，目前已有的许多荧光染料如DAPI(4，6-二脒基-2-苯基吲哚)和Hoechst都存在Stokes位移较窄，紫外光激发导致DNA光毒性强及光漂白等缺点。　　自1990年Barton实验室发现阳离子Ru(Ⅱ)络合物[Ru(bpy)2(dppz)]2+(bpy=2，2-联吡啶;dppz=多吡啶并吩嗪)能够作为DNA分子“光开关”以来，d6八面体多吡啶金属络合物与DNA的结合特性及相关研究，尤其是对这类金属络合物作为高灵敏度和结构特异性DNA探针的研究，便吸引了人们极大的关注。但是先前大多数关于这方面的研究都只是局限于细胞外，用于活细胞内DNA直接显像的成功实例较为少见。DNA作为胞内的主要作用靶点，Ru(Ⅱ)络合物若要与活细胞内的DNA相互作用，则分子不仅要进入细胞内，而且还要进入到细胞核（或线粒体）内。虽然有少数关于活细胞内DNA直接成像的这类金属络合物，但所取得的效果不很理想。大量研究结果表明限制金属络合物在活细胞中成像应用的主要因素是它们较低的膜通透性。为了解决这个问题，通过增强络合物的疏水性-即引入疏水配体如苯环或烷基链，使得其在本质上与脂质更类似，从而改变其通过细胞膜的能力。然而，在改变络合物疏水性能从而调控细胞摄取的同时，也可能会影响该络合物在细胞内的定位分配，且通常会使其与细胞核结合的靶向性降低。　　我们先前的研究表明，多氯酚与Cu(Ⅱ)(OP)2（OP=邻菲罗啉）共同暴露细胞能够产生协同毒性，主要是由于他们之间结合后所形成的亲脂性三元络合物能够更容易穿过细胞膜从而促使细胞内铜离子的显著增加所致。那么带负电荷的多氯酚是否也会与带正电荷的Ru(Ⅱ)络合物形成亲脂性络合物从而促使Ru(Ⅱ)多吡啶络合物在细胞内蓄积呢？　　一类新颖的通过形成亲脂性离子对促进含钌DNA光开关活细胞核摄取的方法　　令我们惊讶的是，我们发现三类结构不相关的生化试剂[五氯酚(PCP)，且碳酰氰类FCCP（碳酰氰-4-三氟甲氧苯腙）及一类非甾体类抗炎药(NSAIDs)托芬那酸]不仅能促进Ru(Ⅱ)多吡啶络合物的细胞摄取，而且更重要的是，能促进细胞核的摄取。我们发现[Ru(bpy)2(dppz)]2+/PCP之间的分子作用机理可能是他们形成了较稳定的亲脂性离子对复合物。离子对是带相反电荷的离子通过库仑力的作用相互作用形成，但同时保持各自的特性。因此，PCP与[Ru(bpy)2(dppz)]2+之间所形成的离子对复合物并没有改变PCP或[Ru(bpy)2(dppz)]2+自身的光物理特性，而该中性复合物的形成促进了[Ru(bpy)2(dppz)]2+的细胞及细胞核的摄取。而PCP在此过程中似乎只起到了一个运输载体的作用。这和前面提到的通过共价修饰来增加Ru(Ⅱ)络合物疏水性的方法完全不同。有趣的是，我们发现Ru(Ⅱ)络合物的两种对映异构体在活细胞内与DNA结合后表现出了明显不同的荧光现象，即有明显的手性选择性。　　综上所述，这是我们首次发现通过以形成离子对复合物的方式将DNA分子“光开关”Ru(Ⅱ)络合物转入活细胞核内并维持其“光开关”效应。这为研究将其他潜在的具有生物医疗效应的细胞膜不通透的金属络合物转入细胞内提供了一种全新的方法。　　本研究的独特之处及其潜在的生物学意义　　该研究中最有趣和令人惊讶的是，我们发现三类结构不相关的生化试剂通过以形成离子对复合物的形式不仅仅能促进Ru(Ⅱ)络合物的细胞摄取，更重要的是能促进Ru(Ⅱ)络合物进入细胞核，且同时维持其识别DNA的特性。　　相比于另外两种常用细胞核染料Hoechst33342和DAPI，[Ru(bpy)2(dppz)]2+作为活细胞核DNA荧光探针具有以下优点:1）光稳定性强，Stoke位移大，可见光激发;2）更重要的有别于其他有机荧光染料的一点是，[Ru(bpy)2(dppz)]2+不仅能够用荧光显微镜检测，还同时能用透射电镜(TEM)检测;3）另外一点比较吸引人的是[Ru(bpy)2(dppz)]2+等Ru(Ⅱ)络合物对活细胞核DNA存在手性对映异构体的特性，具有构象选择性。不同构象的Ru(Ⅱ)络合物能够选择结合不同构象的生物大分子，这对于研究DNA等生物大分子构象的变化有着重要的作用。　　目前，Ru(Ⅱ)-dppz络合物一系列的潜在应用已经被广泛研究，这其中包括DNA检测，对DNA拓扑异构酶和RNA多聚酶的抑制，Aβ淀粉样蛋白纤维化和α-synuclein蛋白聚集体的检测，细胞显像应用，光动力学治疗中的潜在应用，抑制肿瘤增殖及抗癌效应。但是，多数的这些研究都是局限于细胞外或是固定化的细胞内，在活细胞内的研究很少取得成功。因此，能够在活细胞甚至活体内研究这些潜在的应用显得具有尤为重要的意义，而我们的工作将为突破这一局限提供一种全新的思路。这为研究将其他潜在的具有生物医疗效应的细胞膜不通透的金属络合物转运入细胞内提供了一种全新的方法。　　此外，我们发现Ru(Ⅱ)络合物在PCP、托芬那酸的作用下进入细胞核后，经可见光持续激发，还能够诱导细胞凋亡。这或许有助于研究Ru(Ⅱ)络合物将来在光动力学治疗领域的应用。