锌（Zn²⁺）与铜（Cu²⁺）作为人体必需的关键微量元素，在酶活性调控、代谢平衡维持、基因表达调控等生理过程中发挥不可替代的作用。其体内含量失衡与帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病及神经系统病变等多种疾病密切相关，而环境水体中这两种离子的超标或匮乏，也会对生态系统稳定性造成显著影响。因此，实现生物样本与环境水体中 Cu²⁺、Zn²⁺的快速、精准、高灵敏检测，对疾病早期诊断、环境监测及公共健康保障具有重要科学意义与现实价值。

当前，原子吸收光谱、电化学检测、比色分析等传统检测方法存在操作繁琐、耗时久、灵敏度不足、依赖大型仪器等局限，难以满足现场快速检测需求。荧光探针技术因具备操作简便、灵敏度高、选择性强、成本可控等优势，成为金属离子检测领域的研究热点。但现有荧光探针多依赖合成化学原料，存在水溶性差、生物安全性不足、环境风险高等问题，尤其基于聚集诱导发光（AIE）机制的探针，常因疏水性限制其在水溶液体系中的应用，开发兼具高水溶性、高生物安全性与高检测性能的荧光探针仍是行业亟待突破的关键难题。

我国水产养殖业规模占全球 60% 以上，鱼类加工过程中产生的鱼骨、鱼皮、鱼鳞等副产物富含胶原蛋白。其水解产物鱼胶原蛋白肽具有分子量小（本研究中平均分子量 1000 Da）、水溶性优异、生物安全性高、无感染风险及宗教顾虑等独特优势，目前多仅作为食品营养添加剂，应用场景单一、产品附加值偏低。如何实现这一天然生物资源的高值化利用，同时开发绿色环保的功能材料，成为兼具科学价值与产业意义的研究方向。

针对上述痛点，武汉轻工大学李盛老师团队创新性地以鱼胶原蛋白肽为天然基材，通过席夫碱反应与水杨醛进行精准修饰，成功构建出一种新型水溶性荧光探针 Sali-Pep。该探针首次实现聚集诱导发光（AIE）与激发态分子内质子转移（ESIPT）双机制协同作用，在 480 nm 和 522 nm 处呈现特征发射峰，发出明亮的浅绿色荧光， Stokes 位移达 80 nm，有效避免了荧光自淬灭干扰。

研究证实，Sali-Pep 对 Cu²⁺表现出 “荧光猝灭（turn-off）” 响应，对 Zn²⁺则呈现 “荧光增强（turn-on）” 效应，且均具有良好的剂量依赖性与高特异性：在多种常见金属离子（Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等）干扰下，仍能精准识别目标离子；Cu²⁺检测限低至 1.49×10⁻⁷ M（149 nM），线性检测范围为 0~20 μM（R²=0.9934）；Zn²⁺检测限为 4.23×10⁻⁷ M（423 nM），线性检测范围达 0~200 μM（R²=0.9816），检测性能优于多数已报道的 AIE 型探针。

在实际样品验证中，该探针对湖水、自来水等环境样本，以及尿液、唾液等生物样本中的 Cu²⁺和 Zn²⁺检测回收率均在 91.14%~108.61% 之间，相对标准偏差（RSD）小于 5%，展现出优异的抗干扰能力与检测准确性。值得关注的是，Sali-Pep 原料源于水产加工副产物，制备过程绿色环保，兼具高生物安全性与低环境风险，其成功研发不仅实现了胶原蛋白资源的高值化升级，更突破了传统 AIE 探针水溶性差的技术瓶颈，为金属离子检测领域提供了新型绿色传感平台。

相关研究成果近日以 “A water-soluble fluorescent probe derived from fish collagen peptides for multi-targeted detection of Cu²⁺ and Zn²⁺ ions via AIE and ESIPT mechanisms” 为题发表在《Microchemical Journal》（215 卷，114313 页）。武汉轻工大学郭文煜、张媛媛为共同第一作者，李盛老师与湖北工程学院汪海波教授为共同通讯作者。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.microc.2025.114313