新型pH荧光探针的合成及其性能和生物学应用的研究
发布时间：2023-05-19 05:10
pH作为在酶、细胞以及组织活动中最重要的评价指标之一,在维持细胞生长、增殖、凋亡及信号传导等正常生理过程中起着关键性作用。此外,由于细胞间的信号通路和间隙连接等因素,pH的微变化也会影响多种神经系统活动如神经细胞的兴奋以及多细胞间的耦合等。人体最佳pH为7.357.45,当其发生上下波动时可能会导致细胞功能发生障碍,从而引起神经、心肺等相关疾病,甚至可以危及生命安全。因此,监测细胞内pH的动态变化对于了解分析细胞内部生理功能的作用机制具有重要意义。荧光探针由于其对单一化合物或者微环境因素响应灵敏度高且速度快,能够实时原位监测细胞内pH的变化而成为目前广泛采用的监测细胞内pH的一种重要方法。本文结合pH荧光探针的研究现状,成功设计合成了分别以邻(2-苯并噻唑基)苯酚(HBT)、萘酰亚胺以及7-羟基香豆素为荧光平台的pH探针,分别用于细胞pH原位检测以及内质网应激条件下的内质网酸化检测,并对其光谱性质和生物应用进行了深入研究。(一)以邻(2-苯并噻唑基)苯酚作为荧光平台设计合成比率型荧光探针BtyC-1。BtyC-1基于ESIPT过程通过苯硫氮醇邻位羟基与氮原子之间的...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 荧光探针检测机理
1.2.1 分子内电荷转移(ICT)
1.2.2 光诱导电子转移(PET)
1.2.3 荧光共振能量转移(FRET)
1.2.4 激发态分子内质子转移(ESIPT)
1.3 pH荧光探针在细胞应用方面的研究进展
1.3.1 用于pH检测的非特异性荧光探针
1.3.2 用于pH检测的线粒体靶向荧光探针
1.3.3 用于pH检测的溶酶体靶向荧光探针
1.3.4 用于pH检测的内质网靶向荧光探针
1.3.5 用于pH检测的高尔基体靶向荧光探针
1.3.6 用于pH检测的肿瘤靶向荧光探针
1.4 本论文研究内容
第二章 基于ESIPT机理的比率型pH荧光探针的设计、合成及生物应用
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 主要试剂及药品
2.2.2 主要仪器
2.2.3 探针Bty C-1及Bty C-2 的设计
2.2.4 探针Bty C-1、Bty C-2 及其控制物的合成方法与表征
2.2.5 测试溶液的配制
2.2.6 细胞的培养与成像
2.2.7 癌症组织的培养与成像
2.3 结果与讨论
2.3.1 探针Bty C-1和Bty C-2 的光谱性能测试
2.3.2 探针BtyC-1荧光检测机理的验证
2.3.3 探针BtyC-1在生物学方面的应用
2.4 本章小结
第三章 内质网靶向双光子pH荧光探针的设计、合成及其在医学成像的应用
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 主要试剂及药品
3.2.2 主要仪器
3.2.3 探针Na-pH的设计
3.2.4 探针Na-pH的合成方法与表征
3.2.5 测试溶液的配制
3.2.6 细胞的培养与成像
3.2.7 斑马鱼和组织的培养与成像
3.3 结果与讨论
3.3.1 探针Na-pH的光谱性能测试
3.3.2 探针Na-pH在生物学方面的应用
3.4 本章小结
第四章 基于ICT-PET-FRET机制用于定量检测内质网(ER)的pH值的超灵敏比率型荧光探针
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 主要试剂及药品
4.2.2 主要仪器
4.2.3 探针CNER-pH的设计
4.2.4 探针CNER-pH及其控制物的合成方法与表征
4.2.5 荧光量子产率计算
4.2.6 测试溶液的配制
4.2.7 细胞的培养与成像
4.2.8 细胞的培养与流式细胞的测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 探针CNER-pH的光谱性能测试
4.3.2 探针CNER-pH对 pH的响应机制
4.3.3 探针CNER-pH在生物学方面的应用
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
附图
致谢
附录A 常用缩写一览表
附录B
本文编号：3819718
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 荧光探针检测机理
1.2.1 分子内电荷转移(ICT)
1.2.2 光诱导电子转移(PET)
1.2.3 荧光共振能量转移(FRET)
1.2.4 激发态分子内质子转移(ESIPT)
1.3 pH荧光探针在细胞应用方面的研究进展
1.3.1 用于pH检测的非特异性荧光探针
1.3.2 用于pH检测的线粒体靶向荧光探针
1.3.3 用于pH检测的溶酶体靶向荧光探针
1.3.4 用于pH检测的内质网靶向荧光探针
1.3.5 用于pH检测的高尔基体靶向荧光探针
1.3.6 用于pH检测的肿瘤靶向荧光探针
1.4 本论文研究内容
第二章 基于ESIPT机理的比率型pH荧光探针的设计、合成及生物应用
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 主要试剂及药品
2.2.2 主要仪器
2.2.3 探针Bty C-1及Bty C-2 的设计
2.2.4 探针Bty C-1、Bty C-2 及其控制物的合成方法与表征
2.2.5 测试溶液的配制
2.2.6 细胞的培养与成像
2.2.7 癌症组织的培养与成像
2.3 结果与讨论
2.3.1 探针Bty C-1和Bty C-2 的光谱性能测试
2.3.2 探针BtyC-1荧光检测机理的验证
2.3.3 探针BtyC-1在生物学方面的应用
2.4 本章小结
第三章 内质网靶向双光子pH荧光探针的设计、合成及其在医学成像的应用
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 主要试剂及药品
3.2.2 主要仪器
3.2.3 探针Na-pH的设计
3.2.4 探针Na-pH的合成方法与表征
3.2.5 测试溶液的配制
3.2.6 细胞的培养与成像
3.2.7 斑马鱼和组织的培养与成像
3.3 结果与讨论
3.3.1 探针Na-pH的光谱性能测试
3.3.2 探针Na-pH在生物学方面的应用
3.4 本章小结
第四章 基于ICT-PET-FRET机制用于定量检测内质网(ER)的pH值的超灵敏比率型荧光探针
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 主要试剂及药品
4.2.2 主要仪器
4.2.3 探针CNER-pH的设计
4.2.4 探针CNER-pH及其控制物的合成方法与表征
4.2.5 荧光量子产率计算
4.2.6 测试溶液的配制
4.2.7 细胞的培养与成像
4.2.8 细胞的培养与流式细胞的测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 探针CNER-pH的光谱性能测试
4.3.2 探针CNER-pH对 pH的响应机制
4.3.3 探针CNER-pH在生物学方面的应用
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
附图
致谢
附录A 常用缩写一览表
附录B
本文编号：3819718
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