有機小分子熒光探針用于幾種疾病相關因子的檢測與成像分析
發(fā)布時間:2022-02-12 14:13
導致疾病的因素與細胞內各種物質的含量以及細胞內微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)息息相關。對生物體內疾病相關因子,如小分子物質、生物酶以及細胞內微環(huán)境進行研究,可以從分子水平判斷疾病的進展,為研究疾病的發(fā)生發(fā)展提供更多依據(jù)。小分子熒光探針由于具有結構可調控、響應靈敏、選擇性高及可視化分析等優(yōu)點,在環(huán)境分析、生物標記、細胞與組織成像、臨床診斷與治療等領域顯示出極大的應用潛力。但由于生物體系復雜多樣的特性,尤其是其存在的生物自吸收與自發(fā)熒光會對檢測造成一定干擾,開發(fā)光學性質良好、響應靈敏和選擇性好的小分子熒光探針用于生物樣品分析,依然是當前研究的熱點與難點。長波長發(fā)射的熒光探針可有效避免機體的自發(fā)熒光對檢測的干擾,提高成像穿透深度,同時避免短的激發(fā)波長對組織的損傷。而具有大的斯托克斯(Stokes)位移的熒光探針可以降低熒光自猝滅的情況,使檢測結果更加準確,減少假陰性信號的出現(xiàn)。此外,光穩(wěn)定性好的探針有較強的抗光漂白能力,更適合對生物體內的物質進行實時監(jiān)測。因此,長波長發(fā)射、光穩(wěn)定性好并具有大的Stokes位移的熒光探針在生物體內的可視化成像分析中顯示出極大的優(yōu)勢和廣闊的應用前景。本文為了實現(xiàn)生物體內幾種疾病相...
【文章來源】:湖南師范大學湖南省211工程院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
小分子熒光探針的組成示意圖
博士學位論文10外,作者開發(fā)了基于探針2的試紙條,可簡單直觀地檢測空氣中的氣態(tài)H2S。Figure1-3Thedetectiondiagramofprobe2withH2S(Reproducedfromref.67)圖1-3探針2對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[67])2016年,Wu等人[68]報道了一種可逆的熒光探針3,用于順序識別水和生物介質中的Cu2+和H2S。由于與銅離子絡合可形成相應的配合物,探針3表現(xiàn)出對Cu2+的高度選擇性結合以及熒光猝滅。然而在H2S存在的情況下,這種現(xiàn)象可以逆轉,從而恢復其最初的強烈熒光。而且,探針3對Cu2+和H2S的響應高于其他金屬離子和陰離子。并且通過依次添加Cu2+和H2S,可以使熒光“ON-OFF-ON”響應重復5次。更重要的是,通過與活細胞的共聚焦熒光成像進一步證明了探針3在細胞成像研究中的實際應用。Figure1-4Thedetectiondiagramofprobe3withH2S(Reproducedfromref.68)圖1-4探針3對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[68])1.4.1.2基于H2S親核反應的熒光分析法2012年,Zhao等人[69]構建了一種新的靈敏度高且選擇性好的探針4在生物學相關的pH范圍內對H2S顯示出快速響應。在牛血漿系統(tǒng)中,探針4的發(fā)射強度與H2S的濃度之間具有極好的線性關系。探針4已成功應用到小鼠血漿和腦組織中H2S濃度的平行測量。這種快速,靈敏和選擇性的探針有可能成為快速,實時檢測更多類型生物樣品中硫化物的有用工具。
博士學位論文12測H2S時具有優(yōu)異的光學性能并表現(xiàn)出良好的生物相容性和線粒體靶向功能。因此,探針7可用于線粒體內外源性以及內源性H2S的比例跟蹤。Figure1-8Thedetectiondiagramofprobe7withH2S(Reproducedfromref.72)圖1-8探針7對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[72])1.4.1.3基于H2S還原性質的熒光分析法2011年,Chang課題組[73]構建了兩個基于H2S還原性質的熒光探針8和9,通過H2S將疊氮化物還原為熒光胺,用來選擇性成像活細胞中的H2S。探針8和9對H2S的響應表現(xiàn)為熒光信號的增強,并且對H2S的選擇性比其他與生物相關的活性硫,氧和氮等可能干擾的物質高。此外,探針8和9可用于檢測水溶液和活細胞中的H2S,為探測生物系統(tǒng)中的H2S化學提供了新工具。Figure1-9Thedetectiondiagramofprobe8and9withH2S(Reproducedfromref.73)圖1-9探針8和9對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[73])2012年,Chen等人[74]構建了一種基于硝基還原的開啟式熒光探針10,用于細胞內H2S的檢測。該探針采用花菁染料作為熒光團,并配有硝基作為熒光調節(jié)劑;谔结10良好的熒光性能和低的細胞毒性,被成功用于細胞內H2S共聚焦成像分析,實現(xiàn)了H2S水平變化的評估。Figure1-10Thedetectiondiagramofprobe10withH2S(Reproducedfromref.74)圖1-10探針10對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[75])
本文編號:3621867
【文章來源】:湖南師范大學湖南省211工程院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
小分子熒光探針的組成示意圖
博士學位論文10外,作者開發(fā)了基于探針2的試紙條,可簡單直觀地檢測空氣中的氣態(tài)H2S。Figure1-3Thedetectiondiagramofprobe2withH2S(Reproducedfromref.67)圖1-3探針2對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[67])2016年,Wu等人[68]報道了一種可逆的熒光探針3,用于順序識別水和生物介質中的Cu2+和H2S。由于與銅離子絡合可形成相應的配合物,探針3表現(xiàn)出對Cu2+的高度選擇性結合以及熒光猝滅。然而在H2S存在的情況下,這種現(xiàn)象可以逆轉,從而恢復其最初的強烈熒光。而且,探針3對Cu2+和H2S的響應高于其他金屬離子和陰離子。并且通過依次添加Cu2+和H2S,可以使熒光“ON-OFF-ON”響應重復5次。更重要的是,通過與活細胞的共聚焦熒光成像進一步證明了探針3在細胞成像研究中的實際應用。Figure1-4Thedetectiondiagramofprobe3withH2S(Reproducedfromref.68)圖1-4探針3對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[68])1.4.1.2基于H2S親核反應的熒光分析法2012年,Zhao等人[69]構建了一種新的靈敏度高且選擇性好的探針4在生物學相關的pH范圍內對H2S顯示出快速響應。在牛血漿系統(tǒng)中,探針4的發(fā)射強度與H2S的濃度之間具有極好的線性關系。探針4已成功應用到小鼠血漿和腦組織中H2S濃度的平行測量。這種快速,靈敏和選擇性的探針有可能成為快速,實時檢測更多類型生物樣品中硫化物的有用工具。
博士學位論文12測H2S時具有優(yōu)異的光學性能并表現(xiàn)出良好的生物相容性和線粒體靶向功能。因此,探針7可用于線粒體內外源性以及內源性H2S的比例跟蹤。Figure1-8Thedetectiondiagramofprobe7withH2S(Reproducedfromref.72)圖1-8探針7對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[72])1.4.1.3基于H2S還原性質的熒光分析法2011年,Chang課題組[73]構建了兩個基于H2S還原性質的熒光探針8和9,通過H2S將疊氮化物還原為熒光胺,用來選擇性成像活細胞中的H2S。探針8和9對H2S的響應表現(xiàn)為熒光信號的增強,并且對H2S的選擇性比其他與生物相關的活性硫,氧和氮等可能干擾的物質高。此外,探針8和9可用于檢測水溶液和活細胞中的H2S,為探測生物系統(tǒng)中的H2S化學提供了新工具。Figure1-9Thedetectiondiagramofprobe8and9withH2S(Reproducedfromref.73)圖1-9探針8和9對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[73])2012年,Chen等人[74]構建了一種基于硝基還原的開啟式熒光探針10,用于細胞內H2S的檢測。該探針采用花菁染料作為熒光團,并配有硝基作為熒光調節(jié)劑;谔结10良好的熒光性能和低的細胞毒性,被成功用于細胞內H2S共聚焦成像分析,實現(xiàn)了H2S水平變化的評估。Figure1-10Thedetectiondiagramofprobe10withH2S(Reproducedfromref.74)圖1-10探針10對H2S的檢測示意圖(轉載自參考文獻[75])
本文編號:3621867
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