硫化氢荧光探针的制备及其在生物医学成像中的应用

发布时间：2018-05-10 09:59

本文选题：荧光探针 + H_2S　；参考：《济南大学》2017年硕士论文

【摘要】：硫化氢(H_2S)以其刺激性气味和有害性质而闻名,是一种重要的内源性气体递质。H_2S,一氧化氮和一氧化碳并称为生物学中三种气态介质分子。H_2S在体内的含量,与不同的生理过程相关。例如:H_2S可参与血红蛋白改变,能够调节体内多种酶,对神经细胞进行调节,舒张血管平滑肌,保护胃黏膜,减小压力的作用。可是,生物体内H_2S失调则会导致机体严重损伤,比如老年痴呆症,唐氏综合征,糖尿病,肝硬化等。所以实现生物体内H_2S的检测具有十分重要的生物学意义。在检测H_2S的技术手段中,荧光探针具有选择性好、灵敏度高、对生物样品损伤小、可实现实时检测等优点,而普遍应用于检测生物体的H_2S。本文结合H_2S探针研究性状,设计合成了不同机理的H_2S荧光探针,并进行了深入的研究。(1)以BODIPY作为荧光平台,设计合成了BH-HS探针。BH-HS探针是第一个以TICT机理合成的,荧光信号增强的探针。H_2S的加入,使TICT机理受到抑制,探针在535 nm处表现出很强的荧光。该探针有很多优点,如响应时间很短、细胞毒性小、较好的选择性、抗其他分子干扰能力强等。另外,用肉眼就能够观察到溶液颜色的变化,伴随着紫外灯下也可以观察到探针荧光颜色的变化,是一种能够进行生色传感的荧光探针。对探针进行细胞内成像,结果显示,该探针具有优异的细胞渗透性,可以对细胞内源性和外源性的H_2S进行检测。(2)根据分子内亲核取代反应和ESIPT机制,以苯并噻唑为平台,开发了基于ESIPT机理的具有大的荧光信号增强的H_2S荧光探针。向ESIPT-HS中添加H_2S引起462 nm处荧光信号大的加强,因为由H_2S触发探针的荧光,并释放具有更强的ESIPT态发射的化合物HBT的蓝色荧光。该探针显示出良好的性质,例如大的荧光增强信号,大的斯托克斯位移,良好的选择性和低的细胞毒性。荧光成像显示ESIPT-HS是膜渗透性的,并且适合于在活细胞中观察外源性和内源性的H_2S。(3)H_2S作为信号分子,在人体的许多生物过程中起关键作用。在细胞器水平,需要研究工具来解释线粒体中H_2S的复杂的生理作用。为了达到这个目标,以萘酰亚胺为荧光平台,根据ICT机理开发了一个快速响应和线粒体靶向的双光子荧光H_2S探针(MT-HS),该探针具有大的荧光信号增强倍数(40倍荧光增强)。向MT-HS中加入H_2S后,在540 nm附近的荧光信号显著增强。该探针可以在活细胞中对外源性和内源性H_2S成像,探针具有线粒体靶向性,并且与Mitochondrial-Tracker具有高的共定位系数。重要的是,探针可以检测线粒体中H_2S引起的荧光变化,并且因具有深的组织穿透性而适用于在活组织中用双光子显微镜对H_2S荧光成像。
[Abstract]:H _ 2S , nitric oxide and carbon monoxide are widely used in the detection of H _ 2S . In order to achieve this goal , we have developed a fast response and mitochondrial targeting two - photon fluorescence H _ 2S probe ( MT - HS ) by adding H _ 2S to ESIPT - HS .

【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R318;O657.3

【相似文献】