聚合物氧传感器在生物溶解氧传感和成像中的应用

发布时间：2021-07-03 10:18

　　缺氧是许多疾病的诱因,因此溶解氧传感对某些疾病的诊断和治疗至关重要。本论文以光学分析法为基础,以疏水的五氟四苯基铂卟啉为氧敏感探针,以不同结构的两亲性聚合物为载体,制备了几种氧传感胶束用于生物溶解氧传感和成像。首先,通过原子转移自由基聚合法合成了五种结构不同的四臂两亲性聚合物,以探究聚合物结构和胶束性能的关系。结果显示,两亲性聚合物的疏水链越长,胶束的直径越小,包封率越小,临界胶束浓度越大。此外,含氟胶束的氧敏感性、荧光量子效率、磷光寿命都明显优于不含氟的胶束。其中一种含氟胶束的缺氧磷光寿命达到了76微秒,比先前报道的五氟四苯基铂卟啉胶束的磷光寿命都要长。其次,选取了氧传感性能最好的胶束,测试了大肠杆菌和小鼠巨噬细胞的呼吸耗氧过程。结果显示细胞密度越大,培养基从常氧状态到缺氧状态所需的时间越短。通过胶束特定的斯特恩-沃尔默拟合方程,将每个时间点的磷光强度转换为溶解氧浓度,实现了呼吸耗氧量的实时监测。同样,这种实验方法可以应用于斑马鱼的呼吸监测。本文中还将氧传感胶束注射到了荷瘤小鼠上实现了缺氧成像,肿瘤部位的磷光强度是正常部位的1.6倍,意味着氧传感胶束可以被应用于体内的肿瘤诊断。最后,... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同结构的金属卟啉氧探针[37]

- 6 -图 1-3 其他研究者报道过的树状氧探针的制备方法[48]1.2.4 氧传感胶束的应用进展氧传感胶束有很多优势，其载体两亲性聚合物的聚合方法多，成本较低，操作简单，结构可设计性强[55-58]；而且用两亲性聚合物包载氧敏感探针形成的胶束结构非常稳定，可以储存几个月而不变质；尺寸一般为几十纳米到一百纳米，既满足了

图 4-15 荷瘤小鼠在注射 M3 后 10 分钟内连续拍摄的磷光图像4.4 本章小结在本章中，探讨了氟元素的存在对氧传感器的传感性能的影响。在第三章中 P1系列（P1a，P1b，P1c）两亲性聚合物的基础上，又用 ATRP 法制备了以四臂聚乙二醇为亲水链，以苯乙烯和甲基丙烯酸六氟丁酯为疏水链的聚合物 P2 和 P3。由 P2 和 P3 聚合物制得的胶束，比 P1 系列包载率更大，由于苯乙烯中苯环的刚性强，甲基丙烯酸六氟丁酯的疏水烷基链较长，使得 M2 和 M3 中疏水链段和疏水的 PtTFPP 结合更紧密。含有氟元素的胶束，具有更高的荧光量子产率，更大的氧滴定倍率，更长的磷光寿命，综合来说即为更优异的氧传感性能，这可能是由于氟的疏水性很强包载的氧探针较多，也可能是由于氟元素本身的性质利于氧气的溶解和携带。此外，M2和 M3 的氧传感倍率都是 37 C 时的高于 25 C 时的，为生物方面的应用提供了有利前提。用稳态磷光磷光寿命测定仪分别测得了氧传感胶束在空气和纯氮气氛围下的

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3262390