双光子粘度荧光探针的设计合成及生物应用

发布时间：2021-05-22 00:24

　　细胞内微环境粘度在生命过程中起着关键作用,例如蛋白质和其他生物分子在细胞膜中的扩散过程。微环境粘度的异常变化也是各种严重疾病的重要因素或指标,如脑血栓、动脉硬化、阿尔兹海默症甚至恶性肿瘤等。因此,迫切需要开发用于微环境粘度变化的测试工具。近年来,荧光技术因其具有高灵敏度、高选择性、非侵入性检测、长时间实时监控以及重现性好等优势,已成为监测细胞内微环境粘度变化的重要研究工具之一。另外,近红外激发的双光子荧光显微技术已经成为生物医学研究中非常重要的成像工具。本文结合双光子荧光技术及粘度探针目前的研究现状,分别设计合成了基于咔唑-苯甲醛结构、咔唑-噻唑结构和香豆素-吲哚结构的双光子粘度荧光探针,并对其生物应用进行了深入的研究。第二章以咔唑基团作为荧光母体构建了一种具有双光子性质的脂滴靶向型粘度荧光探针CBA。在365 nm光激发下,探针CBA在非粘性介质中易形成TICT激发态,整个分子处于扭曲状态,并通过非辐射跃迁方式释放内部能量,从而发出微弱荧光。然而,随着粘度的增加,自由旋转受到抑制,分子处于共平面状态,从而荧光恢复。另外,荧光成像实验表明,探针CBA能快速通过细胞膜定位于脂滴中,具有良... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 双光子荧光
        1.2.1 双光子吸收
        1.2.2 双光子荧光显微镜成像技术
        1.2.3 双光子荧光探针的研究
    1.3 双光子荧光探针识别机理
        1.3.1 分子内电荷转移
        1.3.2 光诱导电子转移
        1.3.3 荧光共振能量转移
        1.3.4 激发态分子内电荷转移
    1.4 粘度荧光探针的研究进展
        1.4.1 咔唑类粘度荧光探针
        1.4.2 BODIPY染料类粘度荧光探针
        1.4.3 半花菁类粘度荧光探针
        1.4.4 萘酰亚胺类粘度荧光探针
    1.5 本文的研究工作
第二章 基于咔唑-苯甲醛结构的脂滴靶向双光子粘度荧光探针
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂
        2.2.2 仪器
        2.2.3 合成和表征
        2.2.4 测试溶液的配制
        2.2.5 细胞、斑马鱼的培养与成像
        2.2.6 MTT法测定探针毒性
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 探针CBA的设计
        2.3.2 探针CBA的紫外吸收光谱
        2.3.3 探针CBA的粘度响应
        2.3.4 探针CBA的选择性及稳定性实验
        2.3.5 探针CBA的双光子性能研究
        2.3.6 探针CBA的细胞毒性实验
        2.3.7 探针CBA的细胞共定位实验
        2.3.8 探针CBA的细胞成像
        2.3.9 探针CBA的斑马鱼成像
    2.4 小结
第三章 基于咔唑-噻唑结构的双光子粘度荧光探针
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂
        3.2.2 仪器
        3.2.3 化合物的设计
        3.2.4 制备与表征
        3.2.5 测试溶液的配制
        3.2.6 细胞、斑马鱼及小鼠的培养与成像
        3.2.7 MTT法检测探针毒性
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 探针CB-V的设计
        3.3.2 探针CB-V的紫外吸收光谱
        3.3.3 探针CB-V的粘度响应
        3.3.4 探针CB-V的选择性及稳定性测试
        3.3.5 探针CB-V的荧光量子产率及荧光寿命
        3.3.6 探针CB-V的双光子性能研究
        3.3.7 探针CB-V的细胞毒性分析
        3.3.8 探针CB-V的细胞成像
        3.3.9 探针CB-V的斑马鱼成像
        3.3.10 探针CB-V的小鼠成像
    3.4 小结
第四章 基于香豆素-吲哚结构的线粒体靶向双光子粘度荧光探针
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂
        4.2.2 仪器
        4.2.3 制备与表征
        4.2.4 测试溶液的配制
        4.2.5 细胞、斑马鱼及小鼠的培养与成像
        4.2.6 MTT法检测探针毒性
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 探针Mito-V的设计
        4.3.2 探针Mito-V的紫外吸收光谱
        4.3.3 探针Mito-V的粘度响应
        4.3.4 探针Mito-V的选择性及稳定性实验
        4.3.5 探针Mito-V的双光子性能研究
        4.3.6 探针Mito-V的 MTT实验
        4.3.7 探针Mito-V的共定位实验
        4.3.8 探针Mito-V的细胞成像
        4.3.9 探针Mito-V的实时荧光成像
        4.3.10 探针Mito-V的斑马鱼成像
        4.3.11 探针Mito-V的小鼠成像
    4.4 小结
第五章 结论与展望
参考文献
附图
致谢
附录



本文编号：3200632