【摘要】：在生物研究領(lǐng)域里,熒光成像已經(jīng)成為一種非常重要的技術(shù)手段應(yīng)用于生物檢測(cè)和生理過程的跟蹤研究。近年來,熒光成像技術(shù)因?yàn)槠潇`敏度高,專一性好,操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展越來越快。隨著科技的發(fā)展,熒光探針已經(jīng)應(yīng)用于各種離子、生物小分子、環(huán)境的酸堿度、粘度的檢測(cè)等領(lǐng)域。羅丹明因?yàn)槠鋬?yōu)越的光穩(wěn)定性和光物理性能,而且具有很高的熒光量子產(chǎn)率,因此常被用作熒光平臺(tái),通過對(duì)其結(jié)構(gòu)的修飾作使其成為熒光探針。另一方面,雖然羅丹明的熒光性能非常優(yōu)越,但是它的光譜范圍大都在可見光范圍內(nèi),這對(duì)它在生物活體中的應(yīng)用有了一定的限制。因此通過對(duì)羅丹明結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾改進(jìn),改變其光物理性能,增大其發(fā)射波長(zhǎng)范圍,這對(duì)于其在生物領(lǐng)域的應(yīng)用非常重要。本文通過對(duì)羅丹明結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,設(shè)計(jì)合成出了一系列羅丹明類近紅外、雙光子類熒光探針,并且用于各種生物小分子的檢測(cè)。在第二章中,主要介紹了基于羅丹明類染料CSCN的近紅外熒光探針CSCN-Cu對(duì)于Cu~(2+)的檢測(cè)。雖然已經(jīng)有很多關(guān)于Cu~(2+)的近紅外熒光探針的報(bào)道,但是這些探針與Cu~(2+)響應(yīng)后,其熒光強(qiáng)度增強(qiáng)只有10-20倍左右。對(duì)于探針CSCN-Cu來說,當(dāng)與Cu~(2+)作用后,熒光強(qiáng)度增強(qiáng)超過40倍,并且探針對(duì)Cu~(2+)具有很好的選擇性。探針CSCN-Cu不但對(duì)溶液中的Cu~(2+)有響應(yīng),并且還應(yīng)用到細(xì)胞檢測(cè)。在第三章中,主要介紹了用于檢測(cè)堿性環(huán)境中H_2O_2的近紅外熒光探針CSBOH,并且探針CSBOH是在羅丹明類染料CSOH的基礎(chǔ)上開發(fā)研究的。H_2O_2是一種非常重要的活性氧物質(zhì)(ROS),在人體的生理過程中有非常重要的作用。人體是一個(gè)弱堿的環(huán)境,在堿性環(huán)境中,H_2O_2的活性相對(duì)較高,并且一些組織中的pH值為8.0左右,因此在堿性條件下對(duì)H_2O_2的檢測(cè)也是非常重要的。探針CSBOH就是第一個(gè)在堿性環(huán)境下對(duì)H_2O_2進(jìn)行檢測(cè)的比率型近紅外熒光探針。當(dāng)H_2O_2加入到探針溶液中后,在堿性條件下,分別用560 nm和670 nm激發(fā)時(shí),CSBOH在650 nm和720 nm處展示了不同的光譜變化。并且探針CSBOH不但可以對(duì)細(xì)胞外源的H_2O_2進(jìn)行識(shí)別響應(yīng),而且對(duì)細(xì)胞內(nèi)源產(chǎn)生的H_2O_2也可以識(shí)別響應(yīng)。在進(jìn)行的生物活體實(shí)驗(yàn)證明,探針CSBOH還可以應(yīng)用于生物活體中的H_2O_2檢測(cè)。在第四章中,我們?cè)O(shè)計(jì)及合成了一種新型雙光子苯硫酚熒光探針FR-TP。苯硫酚是一種對(duì)人體有高毒性的化合物,被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成領(lǐng)域里。探針FR-TP對(duì)苯硫酚擁有高選擇性,快速響應(yīng)性,較高的敏感性。在溶液中對(duì)苯硫酚檢測(cè)時(shí),探針可以在100s內(nèi)對(duì)苯硫酚響應(yīng),并且探針FR-TP對(duì)苯硫酚的檢測(cè)下限為0.363μM。重要的是,探針FR-TP對(duì)活體細(xì)胞具有低毒性,而且在單光子和雙光子模式下可以對(duì)細(xì)胞內(nèi)的苯硫酚進(jìn)行可視化成像。此外,探針還可以檢測(cè)組織中的苯硫酚,在雙光子模式下對(duì)吸入苯硫酚中毒的動(dòng)物模型進(jìn)行苯硫酚檢測(cè)。最重要的是,這是第一個(gè)發(fā)射在紅光區(qū)域的雙光子苯硫酚探針,并且可以用來檢測(cè)生物苯硫酚吸入性中毒。
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【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O657.3

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