【摘要】：由于熒光探針能夠簡(jiǎn)便、快速并且可選擇性地對(duì)被分析物進(jìn)行實(shí)時(shí)、原位分析檢測(cè),因此,熒光探針在各種化學(xué)分析檢測(cè)方法中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。近些年來(lái),人們基于各種染料的光物理性質(zhì)開(kāi)發(fā)了很多類型的熒光探針,其中有些用于與生物目標(biāo)分子相互作用,從而可以在分子水平上對(duì)各種生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探索。熒光成像已經(jīng)成為一種強(qiáng)大的成像技術(shù),可以在高時(shí)間和空間分辨率下監(jiān)測(cè)生理體系內(nèi)的各種生理現(xiàn)象。將熒光探針與成像技術(shù)相結(jié)合開(kāi)發(fā)的熒光成像探針,已經(jīng)成為可視化監(jiān)測(cè)生命體內(nèi)各種生理進(jìn)程不可或缺的工具。但是對(duì)于已經(jīng)開(kāi)發(fā)的大多數(shù)熒光探針而言,由于發(fā)射波長(zhǎng)一般位于可見(jiàn)光區(qū),導(dǎo)致在生物成像應(yīng)用時(shí)會(huì)對(duì)生物樣品造成損傷,組織穿透性也較差,且易于受到來(lái)自生理基質(zhì)的自吸收和自發(fā)熒光干擾。所以,開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異性質(zhì)的熒光成像探針成為了分析檢測(cè)工作者的一項(xiàng)具有重要意義的任務(wù)。本論文基于經(jīng)典的羅丹明染料,構(gòu)建出新型羅丹明類似物熒光染料。該類新染料不僅可以保留羅丹明摩爾吸光系數(shù)高,穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),而且可以使熒光發(fā)射達(dá)到遠(yuǎn)紅至近紅外區(qū)域。我們進(jìn)一步在新型染料的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)靶向熒光探針,并考察了它們?cè)谏锍上穹矫娴膶?shí)際應(yīng)用能力�？蓪⒄撐牡闹饕芯抗ぷ鬟M(jìn)行以下概括:1.在第二章中,我們通過(guò)保留剛性分子結(jié)構(gòu),擴(kuò)展羅丹明的π共軛體系,開(kāi)發(fā)出一系列新型近紅外熒光染料HN1-7,其中HN7的摩爾吸光系數(shù)達(dá)到137 300 M~(-1)cm~(-1),斯托克斯位移高達(dá)73 nm,熒光量子產(chǎn)率也很高(在乙醇中高達(dá)0.72)。優(yōu)異的光物理性能使HN7在生物成像應(yīng)用時(shí)具有比傳統(tǒng)的羅丹明和Cy5染料有著更高的對(duì)比度和亮度,空間分辨率明顯改善,組織成像深度也令人滿意。同時(shí),HN7染料可以沿用羅丹明內(nèi)酰胺螺環(huán)檢測(cè)平臺(tái),用于構(gòu)建新型近紅外熒光探針。在此,我們構(gòu)建了基于HN7的螺環(huán)衍生物熒光探針HN7-S,該新探針對(duì)Hg~(2+)的檢測(cè)具有高靈敏度和高選擇性,并成功將其應(yīng)用于活細(xì)胞,組織和小鼠中Hg~(2+)成像。證明了新型染料HN7在生物成像應(yīng)用方面具有很大潛力。2.在第三章中,結(jié)合我們的前期工作,以長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射的雙光子染料HN2作為熒光分子,以硫代酰胺螺環(huán)結(jié)構(gòu)作為識(shí)別官能團(tuán),我們構(gòu)建了一個(gè)新型的長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射的雙光子熒光探針HN2-TP用于HOCl的檢測(cè)。該探針對(duì)HOCl的檢測(cè)有著諸多優(yōu)點(diǎn),如高選擇性、高靈敏度、快速響應(yīng)等等。由于探針可以利用近紅外的雙光子激光光源作為激發(fā)光,并發(fā)射出長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光信號(hào),能夠很好地避免生理基質(zhì)內(nèi)的自發(fā)熒光干擾和自吸收影響。因此,新探針被用于細(xì)胞中外源性和藥物誘導(dǎo)的內(nèi)源性HOCl的成像檢測(cè),同時(shí),探針也應(yīng)用于組織深度成像觀測(cè),均獲得了令人滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于該類長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射的雙光子染料有著潛在的生物成像應(yīng)用潛力。
【圖文】：

基于羅丹明類似物的新型熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及生物成像研究 回到基態(tài) S0。在這種常見(jiàn)的熒光發(fā)射過(guò)程中，激發(fā)態(tài) S1的能量，因而發(fā)射熒光的頻率低于入射光，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，也被稱為是斯發(fā)態(tài) S1的電子還可以通過(guò)系間跨越的無(wú)輻射躍遷過(guò)程改變電態(tài) T2（自旋三重態(tài)），之后經(jīng)由內(nèi)轉(zhuǎn)換遷移至激發(fā)態(tài) T1，然后釋放能量回到基態(tài) S0。由于 T1和 S0各自不同的自旋多重度導(dǎo)的，因此磷光發(fā)射過(guò)程持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，即磷光具有較長(zhǎng)的壽命

圖 1-2 熒光探針?lè)肿拥囊话憬Y(jié)構(gòu)分子的設(shè)計(jì)通常包括三個(gè)部分[19, 20]。如圖 1-2，負(fù)責(zé)對(duì)分析物分子的識(shí)別，通常通過(guò)配位鍵析物進(jìn)行特定的化學(xué)反應(yīng)使得探針?lè)肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)orophore），負(fù)責(zé)發(fā)出識(shí)別信號(hào)，，即把探針?lè)肿?
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O657.3

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本文編號(hào)：2701094