本文主要研究内容
作者刘小梅（2019）在《荧光探针在分子检测与细胞成像中的应用》一文中研究指出：分子影像学(molecular imaging)即对活体状态下的生物过程应用影像学的相关方法进行活体、组织、细胞甚至分子水平的定性与定量研究,是近年来科学研究非常热门的一个前沿领域,在肿瘤的早期影像诊断,细胞信号,疾病机制研究,药物研发,药物传递,药效评价,以及超分子水凝胶材料等方面有着广泛的应用。近年来发展的分子成像技术有放射性核素成像技术包括单电子发射计算机断层扫面和正电子发射断层扫描,核磁共振成像技术,计算机断层扫面成像,超声成像,光学成像,其中包括生物发光成像、化学发光成像,荧光成像,光声成像,各种成像技术在灵敏度、时间空间分辨率以及组织穿透率等性质上有自己的特点和优势。但是由于多方面的因素,实际成功用于临床诊断的分子成像的试剂却很少,仍然具有巨大的挑战性。综合上述分子成像技术的发展,我们设计并合成了几个小分子探针用于高选择性高灵敏性检测相关的重要生物分子(活性氧簇,蛋白酶,金属离子等),并用于细胞内外的成像分析。本论文主要包括一下三个工作:(1)一氧化氮(NO)是人体内第一大普遍存在的信号分子,其他两个信号分子分别是硫化氢(H2S)与一氧化碳(CO)。体外和体内对一氧化氮的高选择性和高敏感性检测具有重要意义,但目前的研究仍面临挑战性。之前报道的一些用于NO检测的荧光探针要么水溶性差,要么缺乏对细胞内生物分子的选择性。因此,我们合理地设计了一种水溶性、生物相容性、小分子探针:邻苯二胺-Phe-Phe-OH(1),用于高选择性和灵敏地检测体外和活细胞中的一氧化氮。探针1可以与NO反应,并通过ICT机制在367 nm处产生荧光发射。体外实验表明,探针1对NO的检测具有很高的选择性和灵敏性,不受常见的阴离子,ROS/RNS和细胞内生物分子DHA、AA、MGO的干扰。在PBS缓冲溶液中,1可用于检测0-12 μM的NO浓度,其最低检测限为6 nM。此外,探针1还成功用于检测活细胞内产生的一氧化氮。(2)聚集诱导发光效应(AIE)近年来被广泛应用于生物标记物的检测中。但是开发智能荧光探针来有效聚集具有AIE性质的荧光发射基团从而进一步增强荧光仍然具有很大的挑战性。本课题研究中,通过将生物相容性的点击缩合反应(CBT-Cys)与具有AIE性质的荧光基团相结合,我们合理地设计了一种“智能”双重聚集诱导发光的AIE探针AC-Arg-Arg-Cys(StBu)-Lys(TPE)-CBT(1),可用于活细胞内Furin活性的增强荧光检测。与单重聚集诱导发光的探针Ac-Arg-Val-Arg-Lys(TPE)-OH(1-Ctrl)相比,探针1在弗林酶作用下的荧光发射在体外和活细胞中分别增加了1.7倍和3.4倍。该智能的双重聚集诱导发光的探针有望在不久的将来进一步设计后,广泛应用于生物分子传感器检测或细胞成像检测酶活性以显著提高检测的灵敏度,甚至有望用于活体动物的实时成像分子。(3)钙(Ca2+)作为细胞中最重要的离子之一,在电活动和生物过程中起着至关重要的作用。由于细胞内环境复杂,在体内很难测定细胞的Ca2+浓度。根据已经报道的一些研究成果,细胞内核磁共振是获取细胞内成分实时信息的有效手段。本课题中,我们设计并和合成了一种基于1,2-双(邻氨基苯氧基)乙烷-N,N,N’,N’-四乙酸(BAPTA)的新型钙离子敏感的,细胞渗透性的19F核磁共振探针5TFM-BAPTA,BAPTA结构可与钙离子特异性结合。探针5TFM-BAPTA与Ca2+结合后19F核磁共振信号的化学位移发生变化,因此我们可以区分不同Ca2+浓度,并得到了其体外关系的拟合曲线,实现定量和定性检测。该探针能以乙酯的形式穿透质膜,乙酯在细胞质中被相应的酯酶水解,因而探针进入细胞后可与细胞内Ca2+结合。这种乙酯的形式还可以防止探针与细胞外的Ca2+结合。通过将产生的19F的化学位移与拟合曲线进行比较,还可以对细胞质中的裂解酯酶进行初步的半定量分析。该探针成功用于细胞裂解液中Ca2+浓度的检测。细胞实验中,利用该探针我们发现细胞中存在两种不同水平的Ca2+浓度分布,推测低浓度的分布可能代表胞质中的Ca2+,而高浓度分布可能是由于内质网(ER)中Ca2+浓度较高所致。上述实验现象表明,钙离子敏感的19F磁共振探针能区分不同细胞器中不同浓度的Ca2+。
Abstract
fen zi ying xiang xue (molecular imaging)ji dui huo ti zhuang tai xia de sheng wu guo cheng ying yong ying xiang xue de xiang guan fang fa jin hang huo ti 、zu zhi 、xi bao shen zhi fen zi shui ping de ding xing yu ding liang yan jiu ,shi jin nian lai ke xue yan jiu fei chang re men de yi ge qian yan ling yu ,zai zhong liu de zao ji ying xiang zhen duan ,xi bao xin hao ,ji bing ji zhi yan jiu ,yao wu yan fa ,yao wu chuan di ,yao xiao ping jia ,yi ji chao fen zi shui ning jiao cai liao deng fang mian you zhao an fan de ying yong 。jin nian lai fa zhan de fen zi cheng xiang ji shu you fang she xing he su cheng xiang ji shu bao gua chan dian zi fa she ji suan ji duan ceng sao mian he zheng dian zi fa she duan ceng sao miao ,he ci gong zhen cheng xiang ji shu ,ji suan ji duan ceng sao mian cheng xiang ,chao sheng cheng xiang ,guang xue cheng xiang ,ji zhong bao gua sheng wu fa guang cheng xiang 、hua xue fa guang cheng xiang ,ying guang cheng xiang ,guang sheng cheng xiang ,ge chong cheng xiang ji shu zai ling min du 、shi jian kong jian fen bian lv yi ji zu zhi chuan tou lv deng xing zhi shang you zi ji de te dian he you shi 。dan shi you yu duo fang mian de yin su ,shi ji cheng gong yong yu lin chuang zhen duan de fen zi cheng xiang de shi ji que hen shao ,reng ran ju you ju da de tiao zhan xing 。zeng ge shang shu fen zi cheng xiang ji shu de fa zhan ,wo men she ji bing ge cheng le ji ge xiao fen zi tan zhen yong yu gao shua ze xing gao ling min xing jian ce xiang guan de chong yao sheng wu fen zi (huo xing yang cu ,dan bai mei ,jin shu li zi deng ),bing yong yu xi bao nei wai de cheng xiang fen xi 。ben lun wen zhu yao bao gua yi xia san ge gong zuo :(1)yi yang hua dan (NO)shi ren ti nei di yi da pu bian cun zai de xin hao fen zi ,ji ta liang ge xin hao fen zi fen bie shi liu hua qing (H2S)yu yi yang hua tan (CO)。ti wai he ti nei dui yi yang hua dan de gao shua ze xing he gao min gan xing jian ce ju you chong yao yi yi ,dan mu qian de yan jiu reng mian lin tiao zhan xing 。zhi qian bao dao de yi xie yong yu NOjian ce de ying guang tan zhen yao me shui rong xing cha ,yao me que fa dui xi bao nei sheng wu fen zi de shua ze xing 。yin ci ,wo men ge li de she ji le yi chong shui rong xing 、sheng wu xiang rong xing 、xiao fen zi tan zhen :lin ben er an -Phe-Phe-OH(1),yong yu gao shua ze xing he ling min de jian ce ti wai he huo xi bao zhong de yi yang hua dan 。tan zhen 1ke yi yu NOfan ying ,bing tong guo ICTji zhi zai 367 nmchu chan sheng ying guang fa she 。ti wai shi yan biao ming ,tan zhen 1dui NOde jian ce ju you hen gao de shua ze xing he ling min xing ,bu shou chang jian de yin li zi ,ROS/RNShe xi bao nei sheng wu fen zi DHA、AA、MGOde gan rao 。zai PBShuan chong rong ye zhong ,1ke yong yu jian ce 0-12 μMde NOnong du ,ji zui di jian ce xian wei 6 nM。ci wai ,tan zhen 1hai cheng gong yong yu jian ce huo xi bao nei chan sheng de yi yang hua dan 。(2)ju ji you dao fa guang xiao ying (AIE)jin nian lai bei an fan ying yong yu sheng wu biao ji wu de jian ce zhong 。dan shi kai fa zhi neng ying guang tan zhen lai you xiao ju ji ju you AIExing zhi de ying guang fa she ji tuan cong er jin yi bu zeng jiang ying guang reng ran ju you hen da de tiao zhan xing 。ben ke ti yan jiu zhong ,tong guo jiang sheng wu xiang rong xing de dian ji su ge fan ying (CBT-Cys)yu ju you AIExing zhi de ying guang ji tuan xiang jie ge ,wo men ge li de she ji le yi chong “zhi neng ”shuang chong ju ji you dao fa guang de AIEtan zhen AC-Arg-Arg-Cys(StBu)-Lys(TPE)-CBT(1),ke yong yu huo xi bao nei Furinhuo xing de zeng jiang ying guang jian ce 。yu chan chong ju ji you dao fa guang de tan zhen Ac-Arg-Val-Arg-Lys(TPE)-OH(1-Ctrl)xiang bi ,tan zhen 1zai fu lin mei zuo yong xia de ying guang fa she zai ti wai he huo xi bao zhong fen bie zeng jia le 1.7bei he 3.4bei 。gai zhi neng de shuang chong ju ji you dao fa guang de tan zhen you wang zai bu jiu de jiang lai jin yi bu she ji hou ,an fan ying yong yu sheng wu fen zi chuan gan qi jian ce huo xi bao cheng xiang jian ce mei 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ding liang he ding xing jian ce 。gai tan zhen neng yi yi zhi de xing shi chuan tou zhi mo ,yi zhi zai xi bao zhi zhong bei xiang ying de zhi mei shui jie ,yin er tan zhen jin ru xi bao hou ke yu xi bao nei Ca2+jie ge 。zhe chong yi zhi de xing shi hai ke yi fang zhi tan zhen yu xi bao wai de Ca2+jie ge 。tong guo jiang chan sheng de 19Fde hua xue wei yi yu ni ge qu xian jin hang bi jiao ,hai ke yi dui xi bao zhi zhong de lie jie zhi mei jin hang chu bu de ban ding liang fen xi 。gai tan zhen cheng gong yong yu xi bao lie jie ye zhong Ca2+nong du de jian ce 。xi bao shi yan zhong ,li yong gai tan zhen wo men fa xian xi bao zhong cun zai liang chong bu tong shui ping de Ca2+nong du fen bu ,tui ce di nong du de fen bu ke neng dai biao bao zhi zhong de Ca2+,er gao nong du fen bu ke neng shi you yu nei zhi wang (ER)zhong Ca2+nong du jiao gao suo zhi 。shang shu shi yan xian xiang biao ming ,gai li zi min gan de 19Fci gong zhen tan zhen neng ou fen bu tong xi bao qi zhong bu tong nong du de Ca2+。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的刘小梅，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于分子成像论文,荧光探针论文,核磁共振论文,缩合反应论文,分子检测论文,细胞成像论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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