新型荧光探针设计及其在缺氧胁迫下生物活性分子的成像分析研究

发布时间：2021-03-21 21:35

　　随着环境污染日益加重,缺氧是其所带来的环境效应之一。环境效应关系到人和生物的生存及发展,因此应该高度重视对其作用机理的研究。细胞是环境影响生物体后首先作用的基本单元。环境缺氧会导致细胞内各种生物活性分子的改变,进而影响生物体的健康。环境成像分析技术是集合环境因素与光学分析方法于一体的综合分析技术,即将光学成像方法用于解决环境领域问题。它是一种无损成像分析技术,可通过荧光成像分析,检测生物体内源性物种的分布,探究环境因素是如何作用于生物体,以揭示环境异常与机体健康的关系。荧光探针是环境成像分析技术的一种重要研究工具。在本文中,我们专注于开发新型荧光探针用于环境缺氧胁迫下生物活性分子分析。首先从研究陆上典型实验哺乳动物出发,阐明环境缺氧对其机体内活性分子浓度、分布的影响,探究环境缺氧的作用规律,揭示机体内典型活性分子的环境指示意义,为进一步研究海洋水生生物提供科学依据和技术支撑。这些荧光探针具有出色的光学性能,响应靶标物后其荧光信号将发生变化,从而实现对靶标物的检测。本文的研究内容如下:（1）设计合成线粒体特异性近红外荧光探针Mito-SH,用于检测缺氧-缺糖细胞模型和急性缺血小鼠模型中的... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)山东省

【文章页数】：167 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1分子内的光物理过程

新型荧光探针设计及其在缺氧胁迫下生物活性分子的成像分析研究来实现对待测物的定性和定量的分析。基团：一般使用有机小分子作为荧光团，其中常见的染料有香豆素[39]、丹明[41]、荧光素[42-44]、萘酰亚胺[45]、氟硼荧[46]和花菁[47]等。它们本身生物的发射波长几乎能够覆盖所有可见光范围(400-900 nm)。当然，除一些上转换纳米材料[48]、发光量子点[49]和荧光蛋白[50]也可以作为荧光基团：一般选取与被分析物能够特异性结合的基团，它决定了荧光探针。

图 1.3 强度变化型荧光探针：(a)猝灭型荧光探针；(a)增强型荧光探针re 1.3 Intensity variation-type fluorescent probe: (a) quenching fluorescence probnced fluorescent probe比率型荧光探针：此类荧光探针本身发射一定波长的荧光，与待测物反的发射波长会发生红移或蓝移(图 1.4)[51]。比率型荧光探针的优点在于据反应前后两个波长处的荧光强度比值消除外环境的干扰，实现自校正针的设计策略在于如何设计以实现反应前后波长的移动，并且这两个波距离尽可能远，减少发射光谱的重叠，从而提高荧光探针的灵敏度。


本文编号：3093580