新型荧光探针设计及其在环境相关生物活性分子的成像分析研究

发布时间：2021-10-25 04:32

　　荧光成像分析方法具有高灵敏度和高选择性进行原位、实时、动态检测等优点,广泛用于环境分析和生物分析等领域。在本文中,我们基于环境成像分析技术,专注于开发具有优良荧光性能的新型荧光探针工具用于环境相关生物活性分子的成像分析研究。通过分析各活性物种在细胞、组织和活体中的分布、转运、变化和相互作用规律,评估环境与健康之间的关系。本文的详细内容如下:1.近红外比率型荧光探针用于分析细胞和活体中多硫化半胱氨酸的浓度。多硫化半胱氨酸参与含硫元素辅酶的合成、细胞信号转导、激活或抑制酶活性以及调节细胞内氧化还原平衡,其浓度波动与疾病的发生发展有着密切关系。在该工作中,我们设计并合成近红外比率型荧光探针（Cy-Dise）用于活细胞和活体中多硫化半胱氨酸的定量分析。该探针由三部分组成:双（2-羟基乙基）二硒化物响应基团、七甲川花菁荧光团和D-半乳糖肝定位基团。在0-12μM多硫化半胱氨酸浓度范围,探针的比率荧光强度和多硫化半胱氨酸浓度之间存在良好的线性关系（r=0.9913）,检测限为0.12μM。基于硒-硫交换反应,探针定量人的肝癌细胞、正常肝细胞以及小鼠原代肝细胞中的多硫化半胱氨酸浓度分别为1.89±0... 

【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】：214 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

发光有机分子的光物理过程和时间尺度的雅布隆斯基示意图

膦盐以及与内质网特异性结合的长链烃基等。1.3.2 荧光成像分析法的分类基于响应模式不同，荧光成像分析法可以分为以下几种：开-关型荧光响应模式、关-开型荧光响应模式、比率型荧光响应模式以及其他响应模式（如荧光各向异性和荧光寿命）[6]。（1）开-关型荧光响应模式开-关型荧光响应模式又称为荧光猝灭模式，指的是荧光探针的荧光强度由于激发态反应、能量转移或者络合物形成分子间的碰撞不断降低。目前，荧光检测和成像分析痕量待测物仍然是一个挑战，也因此吸引了更多的关注。由于高背景信号，开-关型荧光响应模式在检测方面没有很明显的优势。如图 1.3 所示，当待测物浓度处于检测限附近时，相对于高的背景荧光信号，很难检测到待测物引起的荧光信号改变。

图 1.4 关-开型荧光响应模式Figure 1.4 Fluorescence off–on response mode（3）比率型荧光响应模式比率型荧光响应模式指的是探针和待测物反应后，探针的激发或者发射光谱发生蓝移或者红移（图 1.5）。通过计算两个波长处的荧光强度比值达到比率测定的目的。比率型荧光响应模式能消除光漂白和激光强度的影响，适用于精确定量分析。但是，相比于关-开型荧光响应模式，比率型响应模式有两个缺点：1）灵敏度较低，荧光背景较高；2）比率操作和数据处理复杂。

【参考文献】：
期刊论文
[1]A new fluorescent probe with ultralow background fluorescence for imaging of endogenous cellular selenol under oxidative stress[J]. Dan Cheng,Yue Pan,Bin-Cheng Yin,Lin Yuan,Xiao-Bing Zhang.  Chinese Chemical Letters. 2017(10)
[2]铜离子荧光探针的研究进展[J]. 崔娜,张晓娟,王志明.  合成化学. 2017(04)
[3]海洋缺氧现象的研究进展[J]. 郑静静,刘桂梅,高姗.  海洋预报. 2016(04)
[4]气候变化背景下温度对人体健康影响研究进展[J]. 陈正洪,杨桂芳,扈海波.  中国公共卫生. 2014(10)
[5]基于小分子的汞离子荧光探针[J]. 史慧芳,赵强,安众福,许文娟,刘淑娟,黄维.  化学进展. 2010(09)
[6]化学品污染的成因及预防[J]. 王炳强,王媛原.  工业安全与环保. 2010(01)
[7]肼类燃料与环境污染[J]. 任向红.  内蒙古环境保护. 2001(04)
[8]环境缺氧症[J]. 柯蒲·呆龙.  职业与健康. 1985(03)



本文编号：3456656