新型TPE-花菁聚集诱导发光近红外探针的合成及其在肿瘤在体成像中的应用
发布时间：2023-03-03 20:01
光学分子影像技术因灵敏度高、费用低、操作简便等优势已被广泛的应用于药物研发、肿瘤诊疗、基因治疗等领域。荧光分子探针的开发设计也成为光学分子影像研究的先决条件。常用的荧光试剂包括罗丹明、花菁染料等因存在聚集诱导淬灭(ACQ)的弊端而使其生物应用极为受限。最近,由唐本忠课题组发现的聚集诱导发光(AIE)现象因有效避免荧光淬灭而在生物成像领域有广阔的应用前景。本论文以具有AIE效应的四苯基乙烯(TPE)分子为基础,开发了一种新型可控的一锅法反应,得到一类AIE类近红外三甲川花菁或乙烯基染料,充分研究了两种类型化合物的理化性质。此外基于AIE类三甲川花菁染料制备了荧光激活型脂质体探针,对比于自组装AIE分子的生物成像效果,发现该探针可实现在体生物系统的肿瘤成像。论文的具体内容概述为:1.以TPE-CHO和杂环季铵盐作为反应原料,控制反应条件并通过一步合成法得到I型化合物(TPE-乙烯基荧光染料)和II型化合物(TPE-三甲川花菁荧光染料),具体包括I型的TPE-VQ、TPE-VS、TPE-COOH和II型的TPE-BIVS、TPE-BICOOH这五种化合物。反应通过控制亲核加成或共轭加成选择性...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 聚集诱导发光(AIE)现象
1.2 AIE产生的工作机理
1.2.1 分子内旋转受限(RIR)
1.2.2 分子内振动受限(RIV)
1.2.3 分子内运动受限(RIM)
1.3 AIE的分类
1.3.1 碳氢体系的AIE分子
1.3.2 含杂原子体系AIE分子
1.3.3 大分子AIE化合物
1.3.4 金属络合物AIE分子
1.4 AIE在生物成像方面的研究进展
1.4.1 自聚型AIE有机染料
1.4.2 聚合物包裹AIE的纳米材料
1.4.3 水溶性特异性AIE探针
1.4.4 酶切型水溶性AIE探针
1.5 本课题的设计思想及研究内容
第二章 基于四苯基乙烯的AIE分子取代菁染料的设计与合成
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 化合物的合成
2.2.3 光谱检测
2.2.4 机理验证
2.3 结果与讨论
2.3.1 化合物的合成与表征
2.3.2 紫外与荧光光谱分析
2.3.3 聚集诱导发光现象
2.3.4 合成机理讨论
2.4 本章小结
第三章 脂质体包裹TPE-菁染料的荧光激活型探针设计合成
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与仪器
3.2.2 脂质体的制备
3.2.3 光谱测定
3.2.4 粒径大小及电势测定
3.2.5 透射电子显微镜
3.2.6 巨囊泡制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 脂质体合成
3.3.2 脂质体的形貌、粒径及电势分析
3.3.3 吸收与发射光谱分析
3.3.4 染料在脂质体结构中的分布验证
3.4 本章小结
第四章 TPE类荧光染料及脂质体的生物应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂与仪器
4.2.2 细胞培养
4.2.3 激光共聚焦成像实验
4.2.4 细胞毒性实验
4.2.5 流式细胞实验
4.2.6 小鼠模型建立
4.2.7 体内荧光成像
4.2.8 器官解剖成像
4.2.9 统计分析
4.2.10 H&E组织切片染色实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 探针对细胞的毒性探究
4.3.2 探针在细胞中的染色成像
4.3.3 细胞中探针的荧光强度变化
4.3.4 TPE-LPs的在体肿瘤成像
4.3.5 活体成像荧光强度与信噪比变化曲线
4.3.6 离体器官探针分布及数据分析
4.3.7 生物体组织相容性
4.4 本章小结
第五章 结论
附录
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3753020
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 聚集诱导发光(AIE)现象
1.2 AIE产生的工作机理
1.2.1 分子内旋转受限(RIR)
1.2.2 分子内振动受限(RIV)
1.2.3 分子内运动受限(RIM)
1.3 AIE的分类
1.3.1 碳氢体系的AIE分子
1.3.2 含杂原子体系AIE分子
1.3.3 大分子AIE化合物
1.3.4 金属络合物AIE分子
1.4 AIE在生物成像方面的研究进展
1.4.1 自聚型AIE有机染料
1.4.2 聚合物包裹AIE的纳米材料
1.4.3 水溶性特异性AIE探针
1.4.4 酶切型水溶性AIE探针
1.5 本课题的设计思想及研究内容
第二章 基于四苯基乙烯的AIE分子取代菁染料的设计与合成
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 化合物的合成
2.2.3 光谱检测
2.2.4 机理验证
2.3 结果与讨论
2.3.1 化合物的合成与表征
2.3.2 紫外与荧光光谱分析
2.3.3 聚集诱导发光现象
2.3.4 合成机理讨论
2.4 本章小结
第三章 脂质体包裹TPE-菁染料的荧光激活型探针设计合成
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与仪器
3.2.2 脂质体的制备
3.2.3 光谱测定
3.2.4 粒径大小及电势测定
3.2.5 透射电子显微镜
3.2.6 巨囊泡制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 脂质体合成
3.3.2 脂质体的形貌、粒径及电势分析
3.3.3 吸收与发射光谱分析
3.3.4 染料在脂质体结构中的分布验证
3.4 本章小结
第四章 TPE类荧光染料及脂质体的生物应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂与仪器
4.2.2 细胞培养
4.2.3 激光共聚焦成像实验
4.2.4 细胞毒性实验
4.2.5 流式细胞实验
4.2.6 小鼠模型建立
4.2.7 体内荧光成像
4.2.8 器官解剖成像
4.2.9 统计分析
4.2.10 H&E组织切片染色实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 探针对细胞的毒性探究
4.3.2 探针在细胞中的染色成像
4.3.3 细胞中探针的荧光强度变化
4.3.4 TPE-LPs的在体肿瘤成像
4.3.5 活体成像荧光强度与信噪比变化曲线
4.3.6 离体器官探针分布及数据分析
4.3.7 生物体组织相容性
4.4 本章小结
第五章 结论
附录
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3753020
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