具有特殊荧光特征的有机小分子的设计、合成及其纳米颗粒的生物应用

发布时间：2017-08-09 01:26

  本文关键词：具有特殊荧光特征的有机小分子的设计、合成及其纳米颗粒的生物应用

  更多相关文章： 生物成像 生物传感 有机小分子荧光染料 长寿命荧光

【摘要】：生物成像技术作为生物医学科技的研究基础,得到了人们的热切关注和长期研究。而荧光显微成像技术作为一种无损伤生物传感技术,在细胞成像、活体、体外组织成像中成为一种必不可少的关键技术。而荧光显微成像技术的核心是发展具有荧光效率高、光稳定性好的荧光发色团。目前常见的荧光发色团包括:传统荧光素、罗丹明、花菁类有机染料、无机半导体纳米晶、共轭聚合及其纳米材料等。然而现有的有机染料仍面临一些问题如疏水性、易聚集、易于光漂白等。而无机半导体纳米材料,如量子点等,虽然具有高亮度、高光稳定性的优势,但是自身毒性却亟待解决。此外,荧光染料在生物成像中应用易受生物体系内源背景荧光的干扰、其灵敏度和信噪比均相对较低、信号易受环境影响。有机小分子荧光染料因其可设计性和合成可控性成为荧光染料在生物传感方面的应用快速发展。然而现有的有机染料仍面临一些问题如疏水性有机染料水溶液易聚集发生光淬灭、光稳定不高等等。众所周知,纳米技术日益成为科学技术向前发展的主导技术。将有机小分子荧光染料与纳米技术相结合,通过负载有机小分子染料的纳米颗粒或染料小分子自聚集形成纳米颗粒,利用形成的纳米结构控制、影响并提高材料的相关性能从而使之得到更好的应用是有机小分子荧光染料发展的重要方向。发展具有长寿命荧光、高荧光量子效率、水溶性好的荧光探针具有重要的科学研究和市场价值。综上所述,基于荧光成像所需的高灵敏度、高信噪比、自身毒性低等特性设计了一系列有机分子作为荧光染料等用途,主要内容有下面几个方面:第一、根据文献报道,设计合成一种有机小分子CPy并对其光学性质进行研究。第二、将CPy制备成纳米颗粒并研究其相关性质和在细胞和活体成像中的应用。第三、基于具有聚集诱导发光特性的四苯基乙烯(TPE)分子,设计合成具有红光特性的小分子荧光染料并进行相关性质和应用的研究。
【关键词】：生物成像 生物传感 有机小分子荧光染料 长寿命荧光
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究的背景和意义9-11
• 1.2 有机小分子荧光染料简介11-14
• 1.3 纳米技术与纳米材料14-16
• 1.3.1 纳米技术14-15
• 1.3.2 纳米材料15-16
• 1.4 有机纳米材料研究进展16-19
• 1.4.1 有机纳米材料的制备方法16-18
• 1.4.2 有机纳米材料的性质18-19
• 1.4.3 有机纳米材料的生物应用19
• 1.5 本论文主要工作19-21
• 第二章 有机荧光染料（CPy）的合成及其性质研究21-28
• 2.1 引言21-23
• 2.2 目标分子的设计合成23
• 2.3 实验部分23-26
• 2.3.1 实验仪器和试剂23-24
• 2.3.2 目标化合物的合成路线24
• 2.3.3 实验步骤24-26
• 2.4 结果与讨论26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 CPy分子的纳米颗粒的制备及其生物成像应用28-39
• 3.1 引言28-29
• 3.2 实验部分29-31
• 3.2.1 实验仪器和试剂29
• 3.2.2 实验步骤29-31
• 3.3 结果与讨论31-37
• 3.3.1 CPy纳米颗粒的形貌与粒径31-32
• 3.3.2 CPy纳米颗粒的性质32-34
• 3.3.3 CPy纳米颗粒细胞成像研究34-36
• 3.3.4 CPy纳米颗粒活体成像研究36-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第四章 基于四苯基乙烯的有机小分子荧光染料的合成及应用研究39-52
• 4.1 引言39-41
• 4.2 目标分子的设计合成41-42
• 4.3 实验部分42-47
• 4.3.1 实验仪器和试剂42-43
• 4.3.2 目标化合物的合成路线43-45
• 4.3.3 实验步骤45-46
• 4.3.4 性质表征46-47
• 4.4 结果与讨论47-50
• 4.4.1 有机小分子TPEDTBT性质研究及其生物应用47-49
• 4.4.2 有机小分子TPEDPP\TPEPBI性质研究49-50
• 4.5 本章小结50-52
• 第五章 总结与展望52-54
• 5.1 总结52-53
• 5.2 展望53-54
• 参考文献54-60
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文60-61
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利61-62
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目62-63
• 致谢63

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