芴基水溶性共轭聚合物材料在诊断、成像和治疗方面的应用

发布时间：2019-06-14 11:05

【摘要】：近年来,水溶性共轭聚合物(WSCPs)由于其独特的光电子效应,在生物领域得到了广泛的应用。水溶性共轭聚合物在生物方面的应用主要为诊断、成像和治疗。但是传统的水溶性共轭分子依然存在生物相容性不好和响应性差等缺点。为解决上述问题,我们开发出一系列新型芴基水溶性共轭聚合物探针。聚芴具有良好的光学性能多功能的可修饰性,是水溶性共轭聚合物探针的理想材料。本文中介绍了三种不同类型的芴基水溶性共轭聚合物材料,从硫醇检测、乏氧成像和光热治疗三个方面探究了它们的性质及其在生物方面的应用。(1)开发出一种侧链含双硫键的水溶性芴基共轭聚合物硫醇检测探针,通过巯基对双硫键的置换作用,改变探针的水溶性,实现对巯基检测的“Turn-off”效果。同时该探针能够实现对硫醇的定量及高选择性检测,在细胞中也表现出良好的检测效果。(2)开发出了一种基于荧光共振能量转移(FRET)效应的侧链为偶氮苯(AZO)的芴基水溶性共轭聚合物乏氧成像探针。大多数癌症细胞内都不同程度地处在缺氧的情况,在乏氧情况下,细胞会产生偶氮还原酶,将AZO的偶氮键打断,FRET效应消失。AZO和聚芴之间的良好FRET效应使材料的荧光产生“Turn-on”效果,并对乏氧细胞表现出良好的成像效果。(3)合成和研究了吡咯并吡咯二酮类分子(DPP)掺杂的三元芴基水溶性近红外共轭聚合物的光热性质。经过DPP掺杂后,材料的吸收和发射都在近红外区域,使材料在活体成像方面显示出良好的应用潜力。并通过不同波长的激发光源探究了材料在水溶液中的光热效果,并显示出良好的光热治疗应用前景。
[Abstract]:In recent years, water-soluble conjugated polymer (WSCPs) has been widely used in biological field because of its unique photoelectron effect. The application of water-soluble conjugated polymers in biology is mainly diagnosis, imaging and treatment. However, the traditional water-soluble conjugated molecules still have some shortcomings, such as poor biocompatibility and poor response. In order to solve the above problems, we have developed a series of novel fluorene based water-soluble conjugated polymer probes. Polyfluorene is an ideal material for water-soluble conjugated polymer probe because of its good optical properties and multifunctional modifiability. In this paper, three different types of fluorene based water-soluble conjugated polymer materials are introduced. their properties and biological applications are discussed from three aspects: mercaptan detection, anoxic imaging and photothermal therapy. (1) A water-soluble fluorenyl conjugated polymer mercaptan detection probe with side chain containing disulfide bond is developed to change the water solubility of the probe by the substitution of sulfhydryl group to disulfide bond. The "Turn-off" effect of sulfhydryl detection was realized. At the same time, the probe can realize the quantitative and highly selective detection of p-mercaptan, and also shows good detection effect in cells. (2) A fluorene-based water-soluble conjugated polymer anoxic imaging probe based on fluorescence resonance energy transfer (FRET) effect with azobenzene (AZO) was developed. Most cancer cells are in hypoxia to varying degrees. Under hypoxia, the cells will produce azo reductase, break the azo bond of AZO, and the FRET effect disappears. the good FRET effect between Azo and polyfluorene makes the fluorescence of the material produce "Turn-on" effect. It also showed good imaging effect on anoxic cells. (3) the photothermal properties of ternary fluorenyl water-soluble near-infrared conjugated polymers doped with polypyrrole pyrrolidone molecule (DPP) were synthesized and studied. (3) the photothermal properties of the ternary fluorenyl water-soluble near-infrared conjugated polymers were synthesized and studied. After DPP doping, the absorption and emission of the material are in the near infrared region, which makes the material show good application potential in vivo imaging. The photothermal effect of the material in aqueous solution was investigated by different wavelength excitation light sources, and the application prospect of photothermal therapy was shown.
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ317;R318

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本文编号：2499344