pH荧光探针的合成及生物成像应用研究

发布时间：2022-01-04 12:26

　　细胞内pH是细胞生命活动的重要因素,不正常的pH会诱导许多疾病,因此,检测细胞内pH值对于生理和病理研究都有着十分重要的意义。近年来,由于荧光技术具有高灵敏度,高时空分辨率,操作简单等优点,成为检测完整细胞和亚细胞内pH的有力工具,因此检测不同细胞区域的pH探针相继被报道。本论文合成了三个pH荧光探针,并对其性能进行了研究。第一章:本章介绍了分子识别及荧光探针,包含荧光探针的组成,荧光团,识别机理。另外,对pH荧光探针的研究进展做了详细介绍。第二章:报道了一个比色和荧光pH探针1-（4-甲基苯基）-3-（4-二甲氨基苯基）丙烯酮（探针1）。探针1表现出强烈的pH依赖性并可检测线性范围1.53-3.96的轻微pH波动,同时显示出大的斯托克斯位移121 nm。探针1在金属离子,氨基酸中对H⁺具有高选择性,表现出良好的稳定性和优良的可逆性。此外,它还可以应用于可视化大肠杆菌的极酸环境。第三章:报道了一个具有大斯托克斯位移（145 nm）的芘类比色pH荧光探针2-芘基-1,8-萘啶（探针2）。探针2的pK_a值为2.98,在2.43-3.71的范围内对... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

荧光探针的识别过程

第一章 绪论后，PET 过程被阻断，探针荧光恢复。光诱导电子转移可通过前线轨]。图 1.3 为 PET 的机理及前线轨道能量图。荧光探针受到光激发，作受体最高占据分子轨道（HOMO）能量高于荧光团 HOMO 的能量，因 上的电子转移到荧光团的 HOMO 上，而荧光团的激发态电子无法以辐到基态，荧光淬灭；探针结合分析物后，受体的 HOMO 能量低于荧 能量，荧光团的激发态电子以辐射光形式回到基态，荧光恢复。光共振能量转移（FRET）RET 体系含有两个不同的荧光团，一个为能量供体（D），一个为能量受供体荧光团通过非辐射偶极耦合将能量传递给受体荧光团。FRET 机理素：（1）受体吸收光谱和供体荧光光谱的光谱重叠；（2）供体和受，一般小于 10 nm；（3）供体和受体的偶极取向[47-51]。到目前为止，物的 FRET 荧光探针已被报道[52-55]。

测定 pH 范围为 4.5-6.0；（3）极酸性 pH 荧光探针，在极酸条件下（pH）工作；（4）同时测定酸碱 pH 的荧光探针。.3.1 中性 pH 荧光探针通常细胞内 pH 在 7.2-7.4 之间[64]，细胞质及细胞器的 pH 动态平衡遭到破坏或H 的微小变化都会引起病变。但癌细胞内 pH 梯度相对正常细胞减少或逆转，pH为 6.2-6.9，因此，这种差异可作为癌细胞的生物标志并且可提供一种治疗癌症径[65-67]。Fan[68]课题组报道了一种近红外 pH 荧光探针 ESCY，其机理如图 1.4 所示。 HEPES 缓冲液 pH 从 10.00 减小到 5.00，该探针在近红外区域（λem= 650 nm）出荧光增强信号，检测范围为 6.50- 8.20，pKa值为 7.38，近似于生理 pH，可用中性细胞质检测。另外，ESCY 拥有 120 nm 的大斯托克斯位移及可逆性，可避物系统的自发荧光。结肠癌细胞（SW480）的荧光共聚焦成像实验的表明 ESC良好的细胞膜通透性并可检测活细胞内细胞质 pH 变化。因此，ESCY 是一个可活细胞内可逆 pH 变化的有效荧光探针。


本文编号：3568336