【摘要】：在眾多熒光團(tuán)中,香豆素具有很多作為熒光探針的優(yōu)點,同時生物硫醇已被證明與許多疾病相關(guān)。因此本論文設(shè)計了10個基于香豆素結(jié)構(gòu)的小分子熒光探針,檢測了生物體內(nèi)的硫醇分子,并對具有優(yōu)異性質(zhì)的傳感器進(jìn)行了相應(yīng)的表征與生物成像實驗。全文工作共分為四個部分:1.簡要介紹了基于香豆素的小分子熒光探針用于特異性檢測硫醇的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。2.利用簡單的單香豆素結(jié)構(gòu)制備了一系列熒光傳感器。由于香豆素分子較小,所以這些熒光探針具有很好的水溶性和細(xì)胞膜透過性。比如其中探針C1可以在一分鐘內(nèi)進(jìn)入到Hek-293a細(xì)胞內(nèi)并成像,并且還能夠?qū)χ参锛?xì)胞實現(xiàn)熒光成像。鑒于該系列探針良好的生物應(yīng)用前景,我們用探針C2對小鼠實現(xiàn)了全身染色,并取主要臟器觀察,也獲得了很好的效果。由于易合成且結(jié)構(gòu)簡單,這類小分子熒光探針極具潛在的商業(yè)價值。3.為了克服單香豆素激發(fā)和發(fā)射波長過短的缺陷,制備了具有更長激發(fā)和發(fā)射波長的熒光團(tuán)V型雙香豆素。該熒光團(tuán)具有500nm以上的熒光發(fā)射,并且有雙光子激發(fā)性質(zhì),這對于生物應(yīng)用來說是非常有利的性質(zhì)�；谛麻_發(fā)的V型雙香豆素設(shè)計了5個檢測硫醇的生物熒光傳感器,這也是雙香豆素結(jié)構(gòu)首次被應(yīng)用于熒光探針,且首次被證明具有雙光子性質(zhì)。與不具有雙光子性質(zhì)的單香豆素相比,雙香豆素可以實現(xiàn)具有一定厚度的生物樣本的熒光成像。研究發(fā)現(xiàn)芳香二乙氨基具有溶酶體靶向功能,這為靶向熒光探針的設(shè)計提供了很大便利。4.通過簡單的合成方法制備了一種與香豆素結(jié)構(gòu)類似的連花青素結(jié)構(gòu),其具有620nm的熒光發(fā)射。該結(jié)構(gòu)具有明顯的雙光子性質(zhì),而且由于是以鹽的形式存在,所以水溶性極好。由于時間有限,只制備了一種基于連花青素的熒光傳感器C10。經(jīng)過初步研究發(fā)現(xiàn),具有丙烯酸酯檢測基團(tuán)的C10可以特異性檢測半胱氨酸。而且由于具有吡喃摀結(jié)構(gòu),C10可以聚集在細(xì)胞核內(nèi)RNA富集的核仁區(qū)域和細(xì)胞質(zhì)的溶酶體中。
【圖文】：

機理然界中普遍存在的一種發(fā)光現(xiàn)象，熒光的顏色多為熒光是冷光。最早發(fā)現(xiàn)熒光現(xiàn)象并記錄下來的是75）。而直到 1852 年，Stokes 才首次引入了“熒光是發(fā)射光。最早的熒光傳感器出現(xiàn)在 1876 年，G物的熒光測定了鋁的濃度。之后熒光現(xiàn)象以及熒是它的發(fā)展受到儀器的限制。直到 1952 年才出現(xiàn)自此之后，熒光分析才開始被廣泛的應(yīng)用。生機理下，物質(zhì)的電子吸收能量后，可由低能級的電子子由低能態(tài)進(jìn)入高能態(tài)，而高能態(tài)的電子是不穩(wěn)射光量子的形式釋放能量，再回到原來的能態(tài)。的波長要長，這種光稱為熒光[1-2]。

學(xué)博士研究生學(xué)位論文 以香豆素為基礎(chǔ)專一檢測硫醇的熒光生物傳感器的構(gòu)建0 nm的激光器。這個過程與單分子激發(fā)非常相似，只不過要經(jīng)過一，同時伴隨著各種非輻射躍遷。對于雙光子吸收，要求熒光分子具子吸收截面，即需要的光密度較大，所以能產(chǎn)生雙光子吸收的熒光且需要光密度很大的激光作為激發(fā)光源。雙光子熒光具有許多單光的優(yōu)點，，例如雙光子熒光的激發(fā)波長處于紅外或近紅外區(qū)，這個區(qū)，對生物樣品的損傷也就相對較小。而且長波長的激發(fā)光可以避免細(xì)胞自發(fā)熒光等干擾。由于采用長波長激發(fā)光，提高了激發(fā)光的穿透雙光子熒光可以檢測到生物樣品更深層的信號[4]。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O657.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 肖星凝；朱龍佼；李相陽；羅云波；許文濤;關(guān)于雙鏈特異性核酸酶介導(dǎo)的生物傳感器研究進(jìn)展[J];生物技術(shù)通報;2018年04期

2 李凱；羅云波；許文濤;10-23脫氧核酶介導(dǎo)的生物傳感器研究進(jìn)展[J];生物技術(shù)通報;2018年09期

3 霍修楠;;幾種新型生物傳感器的研究進(jìn)展[J];中國新通信;2018年02期

4 冷雪;;生物傳感與重大疾病研究[J];現(xiàn)代鹽化工;2018年01期

5 唐琳;吳蕾;周麟;杜曉薇;吳春艷;趙建龍;;石墨烯三維微電極生物傳感器研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2017年02期

6 周從燕;李麗蓉;劉入源;;納米基電分析生物傳感器在食品獸藥殘留檢測中的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報;2017年01期

7 任哲毅;白忠臣;陸安江;張正平;;一種缺陷階梯型光學(xué)生物傳感器的設(shè)計[J];壓電與聲光;2017年02期

8 ;生物傳感器快速進(jìn)化和解析代謝途徑研究取得進(jìn)展[J];傳感器世界;2017年03期

9 付博文;;對低成本紙質(zhì)幽門螺桿菌生物傳感器的改進(jìn)方案[J];電子世界;2017年13期

10 劉婷;路靜;魏敏;徐坤;尚書勇;傅小紅;;過氧化氫生物傳感器的研究新進(jìn)展[J];化學(xué)傳感器;2017年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王魯敏;謝江寧;黃珊;肖琦;;基于熒光碳點的血紅蛋白生物傳感器[A];中國化學(xué)會第30屆學(xué)術(shù)年會摘要集-第四分會：生物分析和生物傳感[C];2016年

2 聶舟;黃燕;雷春陽;王珍;唐石云;趙]荔;姚守拙;;基于表面重構(gòu)熒光蛋白的新型生物傳感器[A];中國化學(xué)會第30屆學(xué)術(shù)年會摘要集-第三分會：納米傳感新原理新方法[C];2016年

3 張先恩;;生物傳感器研究進(jìn)展與前沿[A];第四屆中國酶工程學(xué)術(shù)交流討論會論文集[C];2003年

4 馮德榮;朱思榮;周萬里;馮東;黃加棟;畢春元;;生物傳感器的研發(fā)及其在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用(綜述)[A];第四屆中國酶工程學(xué)術(shù)交流討論會論文集[C];2003年

5 孟慶軍;馮文紅;付剛;楊艷;史建國;;葡萄糖與乳酸生物傳感器在玉米浸泡工藝中的應(yīng)用[A];第八屆中國酶工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

6 任湘菱;唐芳瓊;;光電化學(xué)體系構(gòu)建新型葡萄糖生物傳感器[A];中國感光學(xué)會影像材料的研究與應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

7 易長青;楊夢u&;;基于硅納米線的生物傳感器[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第09分會場摘要集[C];2010年

8 馬芬;張成孝;;多標(biāo)記型汞離子電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的研究[A];中國化學(xué)會第十屆全國發(fā)光分析學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

9 薛瑞;康天放;;基于絲素蛋白固定乙酰膽堿酯酶的有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥生物傳感器的研究[A];第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

10 展海軍;馬超越;白靜;朱國森;;聚亞甲基藍(lán)固定辣根過氧化物酶生物傳感器[A];河南省化學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2010年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 馬維維;新型生物傳感器使急性心梗確診率更高[N];科技日報;2018年

2 記者 楊德林 鄧靜 通訊員 崔茜;我市攻克石墨烯生物傳感器世界難題[N];德州日報;2017年

3 本報記者 孫明河 通訊員 李良;生物傳感器：協(xié)同創(chuàng)新迫在眉睫[N];科技日報;2015年

4 張巍巍;美制成新型生物傳感器[N];科技日報;2012年

5 張巍巍;美研制出超靈敏生物傳感器[N];科技日報;2012年

6 記者 白毅;單核苷酸多態(tài)性檢測生物傳感器開發(fā)成功[N];中國醫(yī)藥報;2012年

7 本報記者 解悅;“納米醫(yī)生”進(jìn)入人體探病治病[N];南京日報;2009年

8 白毅 王宇星;我國生物傳感器研究獲重大進(jìn)展[N];中國醫(yī)藥報;2006年

9 吳瓊;生物傳感器迅速成長[N];中國電子報;2000年

10 記者 何永晉;烏生物傳感器研究碩果累累[N];科技日報;2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 趙燕凌;基于納米材料構(gòu)建生物傳感器檢測癌胚抗原和汞離子的研究[D];太原理工大學(xué);2017年

2 諶春陽;基于香豆素檢測硫醇的熒光生物傳感器研究[D];蘭州大學(xué);2018年

3 何悅;基于氧化石墨烯的核酸探針的設(shè)計及在生物傳感中的應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2013年

4 張光耀;金屬配合物基納米材料在光/電化學(xué)生物傳感中的應(yīng)用研究[D];南京理工大學(xué);2017年

5 李繼;生物傳感器表面功能化的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

6 劉盛平;基于支撐雙分子層膜的智能生物傳感器系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2003年

7 繆煜清;檢測甲胎蛋白用新型生物傳感器的制備和表征[D];武漢理工大學(xué);2005年

8 葛晶;使用SPR生物傳感器快速檢測大腸桿菌的研究[D];吉林大學(xué);2005年

9 劉志敏;新型納米材料及高聚物用于電流型生物傳感界面的構(gòu)建[D];湖南大學(xué);2005年

10 楊柳;幾種新型電容生物傳感器及復(fù)雜樣品溶出伏安分析技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 單迪迪;基于倏逝波熒光生物傳感器系統(tǒng)的環(huán)境污染物檢測方法研究[D];上海師范大學(xué);2018年

2 管磊;新型SOI微環(huán)光子生物傳感器設(shè)計與特性研究[D];電子科技大學(xué);2018年

3 張寶;基于表面等離子體激元的微波/毫米波生物傳感器[D];電子科技大學(xué);2018年

4 禚曉;納米纖維素紙基生物傳感器設(shè)計[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

5 洪亞茹;巨磁阻（GMR）生物傳感器讀出電路關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2018年

6 黃希競;新型疾病標(biāo)志物生物傳感器的研究與應(yīng)用[D];福州大學(xué);2016年

7 常加富;新型熒光/表面等離子體共振光學(xué)傳感策略用于生物活性分子檢測研究[D];青島農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

8 王慧霞;基于功能生物分子與功能納米材料的熒光生物傳感器[D];湖南大學(xué);2017年

9 段奉和;Zr-MOFs復(fù)合材料基生物傳感器的構(gòu)筑[D];鄭州輕工業(yè)學(xué)院;2018年

10 張曉麗;基于核酸信號放大技術(shù)的光學(xué)生物傳感新方法研究[D];湖南大學(xué);2017年

本文編號：2622119