有机小分子荧光探针用于几种疾病相关因子的检测与成像分析
发布时间：2022-02-12 14:13
导致疾病的因素与细胞内各种物质的含量以及细胞内微环境的稳态息息相关。对生物体内疾病相关因子,如小分子物质、生物酶以及细胞内微环境进行研究,可以从分子水平判断疾病的进展,为研究疾病的发生发展提供更多依据。小分子荧光探针由于具有结构可调控、响应灵敏、选择性高及可视化分析等优点,在环境分析、生物标记、细胞与组织成像、临床诊断与治疗等领域显示出极大的应用潜力。但由于生物体系复杂多样的特性,尤其是其存在的生物自吸收与自发荧光会对检测造成一定干扰,开发光学性质良好、响应灵敏和选择性好的小分子荧光探针用于生物样品分析,依然是当前研究的热点与难点。长波长发射的荧光探针可有效避免机体的自发荧光对检测的干扰,提高成像穿透深度,同时避免短的激发波长对组织的损伤。而具有大的斯托克斯（Stokes）位移的荧光探针可以降低荧光自猝灭的情况,使检测结果更加准确,减少假阴性信号的出现。此外,光稳定性好的探针有较强的抗光漂白能力,更适合对生物体内的物质进行实时监测。因此,长波长发射、光稳定性好并具有大的Stokes位移的荧光探针在生物体内的可视化成像分析中显示出极大的优势和广阔的应用前景。本文为了实现生物体内几种疾病相...
【文章来源】：湖南师范大学湖南省211工程院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
小分子荧光探针的组成示意图
博士学位论文10外，作者开发了基于探针2的试纸条，可简单直观地检测空气中的气态H2S。Figure1-3Thedetectiondiagramofprobe2withH2S(Reproducedfromref.67)图1-3探针2对H2S的检测示意图（转载自参考文献[67]）2016年，Wu等人[68]报道了一种可逆的荧光探针3，用于顺序识别水和生物介质中的Cu2+和H2S。由于与铜离子络合可形成相应的配合物，探针3表现出对Cu2+的高度选择性结合以及荧光猝灭。然而在H2S存在的情况下，这种现象可以逆转，从而恢复其最初的强烈荧光。而且，探针3对Cu2+和H2S的响应高于其他金属离子和阴离子。并且通过依次添加Cu2+和H2S，可以使荧光“ON-OFF-ON”响应重复5次。更重要的是，通过与活细胞的共聚焦荧光成像进一步证明了探针3在细胞成像研究中的实际应用。Figure1-4Thedetectiondiagramofprobe3withH2S(Reproducedfromref.68)图1-4探针3对H2S的检测示意图（转载自参考文献[68]）1.4.1.2基于H2S亲核反应的荧光分析法2012年，Zhao等人[69]构建了一种新的灵敏度高且选择性好的探针4在生物学相关的pH范围内对H2S显示出快速响应。在牛血浆系统中，探针4的发射强度与H2S的浓度之间具有极好的线性关系。探针4已成功应用到小鼠血浆和脑组织中H2S浓度的平行测量。这种快速，灵敏和选择性的探针有可能成为快速，实时检测更多类型生物样品中硫化物的有用工具。
博士学位论文12测H2S时具有优异的光学性能并表现出良好的生物相容性和线粒体靶向功能。因此，探针7可用于线粒体内外源性以及内源性H2S的比例跟踪。Figure1-8Thedetectiondiagramofprobe7withH2S(Reproducedfromref.72)图1-8探针7对H2S的检测示意图（转载自参考文献[72]）1.4.1.3基于H2S还原性质的荧光分析法2011年，Chang课题组[73]构建了两个基于H2S还原性质的荧光探针8和9，通过H2S将叠氮化物还原为荧光胺，用来选择性成像活细胞中的H2S。探针8和9对H2S的响应表现为荧光信号的增强，并且对H2S的选择性比其他与生物相关的活性硫，氧和氮等可能干扰的物质高。此外，探针8和9可用于检测水溶液和活细胞中的H2S，为探测生物系统中的H2S化学提供了新工具。Figure1-9Thedetectiondiagramofprobe8and9withH2S(Reproducedfromref.73)图1-9探针8和9对H2S的检测示意图（转载自参考文献[73]）2012年，Chen等人[74]构建了一种基于硝基还原的开启式荧光探针10，用于细胞内H2S的检测。该探针采用花菁染料作为荧光团，并配有硝基作为荧光调节剂。基于探针10良好的荧光性能和低的细胞毒性，被成功用于细胞内H2S共聚焦成像分析，实现了H2S水平变化的评估。Figure1-10Thedetectiondiagramofprobe10withH2S(Reproducedfromref.74)图1-10探针10对H2S的检测示意图（转载自参考文献[75]）
本文编号：3621867
【文章来源】：湖南师范大学湖南省211工程院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
小分子荧光探针的组成示意图
博士学位论文10外，作者开发了基于探针2的试纸条，可简单直观地检测空气中的气态H2S。Figure1-3Thedetectiondiagramofprobe2withH2S(Reproducedfromref.67)图1-3探针2对H2S的检测示意图（转载自参考文献[67]）2016年，Wu等人[68]报道了一种可逆的荧光探针3，用于顺序识别水和生物介质中的Cu2+和H2S。由于与铜离子络合可形成相应的配合物，探针3表现出对Cu2+的高度选择性结合以及荧光猝灭。然而在H2S存在的情况下，这种现象可以逆转，从而恢复其最初的强烈荧光。而且，探针3对Cu2+和H2S的响应高于其他金属离子和阴离子。并且通过依次添加Cu2+和H2S，可以使荧光“ON-OFF-ON”响应重复5次。更重要的是，通过与活细胞的共聚焦荧光成像进一步证明了探针3在细胞成像研究中的实际应用。Figure1-4Thedetectiondiagramofprobe3withH2S(Reproducedfromref.68)图1-4探针3对H2S的检测示意图（转载自参考文献[68]）1.4.1.2基于H2S亲核反应的荧光分析法2012年，Zhao等人[69]构建了一种新的灵敏度高且选择性好的探针4在生物学相关的pH范围内对H2S显示出快速响应。在牛血浆系统中，探针4的发射强度与H2S的浓度之间具有极好的线性关系。探针4已成功应用到小鼠血浆和脑组织中H2S浓度的平行测量。这种快速，灵敏和选择性的探针有可能成为快速，实时检测更多类型生物样品中硫化物的有用工具。
博士学位论文12测H2S时具有优异的光学性能并表现出良好的生物相容性和线粒体靶向功能。因此，探针7可用于线粒体内外源性以及内源性H2S的比例跟踪。Figure1-8Thedetectiondiagramofprobe7withH2S(Reproducedfromref.72)图1-8探针7对H2S的检测示意图（转载自参考文献[72]）1.4.1.3基于H2S还原性质的荧光分析法2011年，Chang课题组[73]构建了两个基于H2S还原性质的荧光探针8和9，通过H2S将叠氮化物还原为荧光胺，用来选择性成像活细胞中的H2S。探针8和9对H2S的响应表现为荧光信号的增强，并且对H2S的选择性比其他与生物相关的活性硫，氧和氮等可能干扰的物质高。此外，探针8和9可用于检测水溶液和活细胞中的H2S，为探测生物系统中的H2S化学提供了新工具。Figure1-9Thedetectiondiagramofprobe8and9withH2S(Reproducedfromref.73)图1-9探针8和9对H2S的检测示意图（转载自参考文献[73]）2012年，Chen等人[74]构建了一种基于硝基还原的开启式荧光探针10，用于细胞内H2S的检测。该探针采用花菁染料作为荧光团，并配有硝基作为荧光调节剂。基于探针10良好的荧光性能和低的细胞毒性，被成功用于细胞内H2S共聚焦成像分析，实现了H2S水平变化的评估。Figure1-10Thedetectiondiagramofprobe10withH2S(Reproducedfromref.74)图1-10探针10对H2S的检测示意图（转载自参考文献[75]）
本文编号：3621867
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/3621867.html
