具有聚集诱导发光特性的四苯基乙烯在细胞成像中的应用及细胞毒性检测

论文摘要

背景:荧光分子成像是利用荧光分子探针标记特定的分子或细胞,显示活体状态下组织水平、细胞和亚细胞水平的分子,并对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学[1]。利用荧光分子探针成像具有灵敏度高、快捷方便、时间分辨率高、费用低等诸多优点[2],在生物学及医学研究中已广泛应用。然而传统荧光分子探针在使用中普遍存在的一个问题是:当荧光官能团聚集时易发生荧光减弱或淬灭的现象[3],即当发光分子在聚集状态下会发生发光减弱甚至不发光的现象。2001年Tang研究组发现了聚集诱导发光（aggregation-induced emission, AIE）现象,是指一类荧光生色团在溶液状态下微弱发光甚至不发光,而在固态或聚集状态下荧光显著增强的一种光物理现象[4],意味着利用这类荧光基团作为荧光探针相对于传统荧光探针具有不可比拟的优势。但目前关于具有聚集诱导发光特性的荧光分子探针在细胞染色的部位以及对细胞的活性及凋亡的影响等方面尚未见研究。在具有聚集诱导发光性质的化合物中,四苯基乙烯（tetraphenylethene, TPE）及其衍生物在聚集状态时能发出很强的蓝色荧光[5],其发光性能优良,合成较为简便,以TPE及其衍生物作为探针是AIE现象在生物检测领域应用的一个重要组成部分。目的:研究TPE的细胞染色部位,并分别检测其对肿瘤细胞和正常细胞的生长活性及细胞凋亡的影响。方法:（1）使用Eagle极限必需培养基（Eagle’s Minimal Essential Medium, MEM）培养人宫颈癌细胞株HeLa（;2）Dulbecoo改良的Eagle培养基（Dulbecoo’s modification of Eagle’s Medium, DMEM）培养人乳腺成纤维细胞（Human breast fibroblasts, HMF）;（3）采用McMurry反应合成TPE,加入二甲基亚砜（Dimethyl sulfoxide, DMSO）中使其呈完全溶解状态,与固态TPE对比荧光强度,检测其AIE特性;（4）TPE完全溶解后稀释成不同浓度,加入培养液后继续培养细胞;（5）不同浓度处理的细胞在相同的放大倍数和曝光时间下对比荧光强度,采用NIS Elements F软件处理图像;（6）WST?-8法检测细胞生长活性;（7）Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡;（8）所有计量数据采用SPSS13.0统计软件检测。结果:TPE完全溶解于DMSO后在紫外光的激发下未见荧光,而固态颗粒可见TPE发出蓝色荧光,持续暴露在光和空气中后,仍可见强荧光,随TPE浓度增加荧光强度增强;TPE用于细胞染色后,紫外线激发下细胞质呈蓝色荧光,细胞核不着色,荧光强度与TPE浓度成正比;经TPE处理后,肿瘤细胞系和正常细胞系的生长活性均在90%以上;流式细胞仪检测HeLa细胞和HMF细胞的凋亡率,与对照组比较,10μmol/L组和20μmol/L组差异均无统计学意义（P>0.05）。结论:TPE可以作为一种活细胞染色剂,在其基础上可以合成具有细胞器或者细胞内分子特异性染色的荧光探针,在生物医学领域具有良好的应用前景。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 绪论
• 材料与方法
• 实验材料
• 实验方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 致谢