聚集诱导荧光探针在活性氧分析和生物成像中的应用研究
发布时间：2021-10-15 14:43
活性氧（ROS）是生命系统中广泛存在的活性物质。过氧化氢（H2O2）和次氯酸（HClO）作为两种重要的活性氧,参与着多种生理病理过程。正常水平的H2O2和HClO能够进行细胞内和细胞间的信号传递并维持生物体中的氧化还原平衡,而它们的过量产生会导致氧化损伤,与癌症、炎症和神经退行性疾病等多种疾病的发生发展有密切关系。因此,开发有效的分析方法来检测生物体中的活性氧具有重要意义。目前,基于有机小分子的荧光探针由于其高灵敏度和良好的可视化效果等优点,已经被广泛应用于活性氧的检测及成像中。研究表明,四苯基乙烯（TPE）分子具有聚集诱导发射（AIE）效应,能够有效避免传统荧光探针的聚集诱导淬灭（ACQ）,从而扩大探针分子在生物成像领域的应用。据此,我们设计合成了两类基于TPE结构的荧光分子探针,分别用来检测生物环境中的H2O2和HClO。两类探针在光谱测试中能够实现快速检测,产生显著荧光信号的变化,并且实现了在细胞及体内炎症和癌症中的实时荧光成像。本论文主要内容如下:（1）以TPE为荧光团核心,设计合成了一种具有H2O2识别能力的荧光探针TPE-B,该探针在TPE一端连接苯硼酸频哪醇酯作为识别基团...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
缩略词表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 荧光探针传感机理
1.2.1 分子内电荷转移
1.2.2 光诱导电子转移
1.2.3 激发态分子内质子转移
1.2.4 荧光共振能量转移
1.2.5 聚集诱导发射
1.3 过氧化氢和次氯酸荧光探针研究进展
1.3.1 过氧化氢和次氯酸在生物体内的产生
1.3.2 过氧化氢荧光探针
1.3.3 次氯酸荧光探针
1.4 活性氧荧光探针在生物分析中的应用
1.4.1 活性氧荧光探针在细胞分析中的应用
1.4.2 活性氧荧光探针在活体分析中的应用
1.5 本论文的选题意义及研究内容
第二章 过氧化氢响应的荧光探针的设计与合成
2.1 引言
2.2 化学试剂与实验仪器
2.3 探针TPE-B的设计与合成
2.3.1 探针TPE-B的设计
2.3.2 探针TPE-B的合成路线
2.4 探针TPE-B的光谱性能
2.4.1 化合物1-5的紫外-可见吸收光谱
2.4.2 化合物1-5的荧光光谱
2.4.3 探针TPE-B对H_2O_2的光谱响应
2.4.4 探针TPE-B的选择性
2.4.5 探针TPE-B的pH稳定性
2.5 探针TPE-B单线态氧的生成
2.6 探针TPE-B在细胞成像上的应用
2.6.1 探针TPE-B的细胞毒性
2.6.2 探针TPE-B的细胞成像
2.7 本章小结
第三章 氢键增强聚集诱导发射的次氯酸荧光探针及其生物应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂、实验仪器及生物用品
3.2.2 探针的设计原理
3.2.3 探针COTN和探针HOTN的合成路线及表征
3.2.4 探针的光谱分析
3.2.5 ROS,RNS和RSS的制备
3.2.6 体外细胞毒性测试
3.2.7 外源性刺激下细胞对HClO的成像
3.2.8 内源性刺激下细胞对HClO的成像
3.2.9 小鼠炎症模型和体内成像
3.2.10 小鼠癌症模型和体内成像
3.3 结果与讨论
3.3.1 COTN和HOTN对HClO的吸收光谱响应
3.3.2 探针对HClO的响应时间
3.3.3 探针对HClO的荧光响应
3.3.4 检测机理
3.3.5 选择性和稳定性
3.3.6 检测细胞中外源性和内源性HClO
3.3.7 炎症小鼠模型中HOTN的荧光成像
3.3.8 肝癌小鼠模型中HOTN的荧光成像
3.4 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
附录
致谢
论文发表情况
作者和导师简介
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书
【参考文献】：
期刊论文
[1]硼酸及硼酸酯类过氧化氢荧光探针的最新研究进展[J]. 李震宇,李静,杜吕佩,李敏勇,沈月毛. 中国科学:化学. 2012(12)
本文编号：3438149
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
缩略词表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 荧光探针传感机理
1.2.1 分子内电荷转移
1.2.2 光诱导电子转移
1.2.3 激发态分子内质子转移
1.2.4 荧光共振能量转移
1.2.5 聚集诱导发射
1.3 过氧化氢和次氯酸荧光探针研究进展
1.3.1 过氧化氢和次氯酸在生物体内的产生
1.3.2 过氧化氢荧光探针
1.3.3 次氯酸荧光探针
1.4 活性氧荧光探针在生物分析中的应用
1.4.1 活性氧荧光探针在细胞分析中的应用
1.4.2 活性氧荧光探针在活体分析中的应用
1.5 本论文的选题意义及研究内容
第二章 过氧化氢响应的荧光探针的设计与合成
2.1 引言
2.2 化学试剂与实验仪器
2.3 探针TPE-B的设计与合成
2.3.1 探针TPE-B的设计
2.3.2 探针TPE-B的合成路线
2.4 探针TPE-B的光谱性能
2.4.1 化合物1-5的紫外-可见吸收光谱
2.4.2 化合物1-5的荧光光谱
2.4.3 探针TPE-B对H_2O_2的光谱响应
2.4.4 探针TPE-B的选择性
2.4.5 探针TPE-B的pH稳定性
2.5 探针TPE-B单线态氧的生成
2.6 探针TPE-B在细胞成像上的应用
2.6.1 探针TPE-B的细胞毒性
2.6.2 探针TPE-B的细胞成像
2.7 本章小结
第三章 氢键增强聚集诱导发射的次氯酸荧光探针及其生物应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂、实验仪器及生物用品
3.2.2 探针的设计原理
3.2.3 探针COTN和探针HOTN的合成路线及表征
3.2.4 探针的光谱分析
3.2.5 ROS,RNS和RSS的制备
3.2.6 体外细胞毒性测试
3.2.7 外源性刺激下细胞对HClO的成像
3.2.8 内源性刺激下细胞对HClO的成像
3.2.9 小鼠炎症模型和体内成像
3.2.10 小鼠癌症模型和体内成像
3.3 结果与讨论
3.3.1 COTN和HOTN对HClO的吸收光谱响应
3.3.2 探针对HClO的响应时间
3.3.3 探针对HClO的荧光响应
3.3.4 检测机理
3.3.5 选择性和稳定性
3.3.6 检测细胞中外源性和内源性HClO
3.3.7 炎症小鼠模型中HOTN的荧光成像
3.3.8 肝癌小鼠模型中HOTN的荧光成像
3.4 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
附录
致谢
论文发表情况
作者和导师简介
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书
【参考文献】：
期刊论文
[1]硼酸及硼酸酯类过氧化氢荧光探针的最新研究进展[J]. 李震宇,李静,杜吕佩,李敏勇,沈月毛. 中国科学:化学. 2012(12)
本文编号：3438149
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3438149.html
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