線粒體粘度的異常與許多疾病和細(xì)胞方面的功能紊亂相關(guān),如細(xì)胞惡性腫瘤,動脈粥樣硬化,糖尿病和阿爾茨海默病。因此,精確測量活細(xì)胞線粒體內(nèi)局部微粘度的變化具有重大意義。與其他分析技術(shù)相比,熒光成像由于其靈敏度高,無創(chuàng)檢測,高選擇性以及實(shí)時成像等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為檢測生命系統(tǒng)中生物分子和生物參數(shù)的有力工具。本文結(jié)合線粒體靶向粘度熒光探針的研究現(xiàn)狀,成功設(shè)計并合成了增強(qiáng)型、比率型和雙檢測型三種類型的線粒體靶向粘度熒光探針,并對其光譜性質(zhì)和生物應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。(一)分別以半花菁和咔唑作為受體與供體,設(shè)計合成了兩種新型線粒體靶向的粘度熒光探針MHC-V1和MHC-V2。由于探針分子在光激發(fā)時易形成TICT激發(fā)態(tài),使得探針自身熒光很弱,而隨著溶液粘度的增加熒光逐漸增強(qiáng)。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,探針具有細(xì)胞膜通透性,并且與Mitochondrial-Tracker具有較高的共定位系數(shù),可以對活細(xì)胞中線粒體的粘度進(jìn)行熒光成像。(二)通過兩種方式阻礙扭曲分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移過程,首次設(shè)計并合成了可以對線粒體中粘度和過氧化氫進(jìn)行分別成像的熒光探針Mito-VH。由于TICT激發(fā)態(tài)的存在,探針本身幾乎沒有熒光,隨著溶液粘度的增加,探針在607 nm處的熒光逐漸增強(qiáng)。此外,探針可以在綠通道對過氧化氫進(jìn)行識別,隨著H_2O_2的加入,510 nm處的熒光逐漸增強(qiáng),細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明探針Mito-VH可以在活細(xì)胞中用不同的熒光信號分別對線粒體粘度和H_2O_2進(jìn)行雙通道實(shí)時檢測。(三)通過結(jié)合對粘度敏感性不同的兩種熒光團(tuán),設(shè)計并合成了一種新型線粒體靶向雙光子粘度熒光探針TM-V,探針兩種熒光團(tuán)的熒光強(qiáng)度比和介質(zhì)粘度之間具有良好的線性關(guān)系,能夠?qū)罴?xì)胞線粒體的粘度進(jìn)行定量測量和比率成像,探針已成功用于細(xì)胞和組織粘度的雙光子熒光成像,并通過單光子和雙光子熒光成像證明了過量ROS的產(chǎn)生增加了線粒體的粘度。
【學(xué)位單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O657.3;Q244
【部分圖文】：

其中 ICT、TICT 以及 FRET 是最常用于設(shè)計粘度熒光探針的信號傳遞機(jī)制，下面詳細(xì)介紹這三種熒光機(jī)制。.2.1 分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（internal charge transfer，ICT）是指，基態(tài)時分子內(nèi)發(fā)生電子轉(zhuǎn)負(fù)電荷分離，形成分子電荷轉(zhuǎn)移態(tài)，這一機(jī)制在設(shè)計熒光探針時最常使用�；� 理的熒光探針的熒光團(tuán)上一般連有可充當(dāng)識別基團(tuán)的供電子和吸電子基團(tuán)，具有電子體系。ICT 機(jī)制的探針工作原理主要是改變體系的推拉電子能力，可分以下四缺電子的分析物與探針的吸電子基團(tuán)結(jié)合時，會導(dǎo)致體系的 ICT 效果增強(qiáng)，吸收光移；當(dāng)富電子的分析物與探針的吸電子基團(tuán)結(jié)合時，體系的 ICT 效果減弱，吸收光移；同理，分析物與熒光探針的供電子基團(tuán)結(jié)合時，供電子體系的供電能力發(fā)生變T 效果增強(qiáng)，吸收波長紅移；ICT 效果減弱，吸收波長藍(lán)移。

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移共軛體系中，供電子基團(tuán)通過單鍵與熒光團(tuán)生很強(qiáng)的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移，使得推電子基團(tuán)圍垂直狀態(tài)。共軛體系被打破，由部分電荷的發(fā)態(tài)，熒光團(tuán)的熒光淬滅或者發(fā)出較弱熒光。

圖 1.2 TICT 機(jī)理示意圖.3 熒光共振能量轉(zhuǎn)移熒光共振能量轉(zhuǎn)移指含有兩個熒光團(tuán)（分別作為能量供體 A 和受體 D）體系的間以非輻射的形式產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。以供體 D 的激發(fā)波長去激發(fā)探針時， D 到 A 的非輻射能量轉(zhuǎn)移，從而發(fā)射受體 A 的熒光。該機(jī)制要求供體熒光團(tuán)譜與受體熒光團(tuán)的吸收光譜有一定范圍的重疊。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 董天宇;朱昱;李宏達(dá);劉思佳;;硫離子熒光探針的研究進(jìn)展[J];山東化工;2018年14期

2 陳博;褚文道;;小分子熒光探針的設(shè)計和展望[J];廣州化工;2018年16期

3 張曉夢;杜呂佩;;檢測鉀離子通道的小分子熒光探針的研究進(jìn)展[J];藥學(xué)進(jìn)展;2017年01期

4 劉海興;劉清;郇延富;;基于羅丹明類熒光探針的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;2017年04期

5 尚玉婷;;動植物體系中鋅離子熒光探針的設(shè)計、合成及初步應(yīng)用[J];分析儀器;2016年S1期

6 徐龍華;方國臻;王碩;;碳點(diǎn)熒光探針在食品檢測中的應(yīng)用[J];食品研究與開發(fā);2017年12期

7 劉清玉;陳軍憲;;基于香豆素衍生物的鋅離子熒光探針作用機(jī)理的理論研究[J];廣東化工;2017年11期

8 李檬;高天初;朱為宏;;β-半乳糖苷酶熒光探針的研究進(jìn)展[J];中國科學(xué):化學(xué);2017年08期

9 張曉兵;;前言:分子熒光探針�？痆J];中國科學(xué):化學(xué);2017年08期

10 祝新月;王建西;張海霞;;生物小分子巰基化合物熒光探針研究進(jìn)展[J];分析測試技術(shù)與儀器;2017年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 程丹;高選擇性熒光探針構(gòu)建及其在炎癥和藥物誘導(dǎo)肝損傷檢測中的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2018年

2 張晟瑞;半花菁類熒光探針的構(gòu)建及應(yīng)用研究[D];西北大學(xué);2018年

3 唐永和;新型活性羰基（RCS）小分子熒光探針的設(shè)計、合成及其成像研究[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

4 聶景;活性氧小分子熒光探針的設(shè)計、合成與生物成像研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2018年

5 高敏;新型熒光探針設(shè)計及其在缺氧脅迫下生物活性分子的成像分析研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所);2018年

6 閆力強(qiáng);基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）和分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（ESIPT）效應(yīng)有機(jī)材料的合成及性能研究[D];東南大學(xué);2017年

7 劉暢;氧雜蒽反應(yīng)型熒光探針合成及細(xì)胞成像研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

8 黃昆;細(xì)胞器靶向探針合成及熒光成像研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

9 李磊;生物熒光探針的分子動力學(xué)研究與應(yīng)用[D];華東師范大學(xué);2017年

10 張秀蘭;多巴胺衍生的Hg~(2+)熒光探針和吸附劑的制備與性能研究[D];石河子大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 牛林強(qiáng);檢測生物活性小分子的半花菁類熒光探針的設(shè)計合成及其應(yīng)用[D];河南大學(xué);2018年

2 周凱;線粒體粘度熒光探針的設(shè)計、合成及應(yīng)用[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

3 楊雪玲;區(qū)分檢測多種生物硫醇熒光探針的設(shè)計、合成及其生物應(yīng)用[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

4 徐高平;新型香豆素?zé)晒馓结樀脑O(shè)計、合成及生物成像應(yīng)用[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

5 陳逢灶;生物硫醇熒光探針的構(gòu)建及生物成像研究[D];湖北大學(xué);2018年

6 楊光鑫;近紅外激發(fā)熒光探針的構(gòu)建及對活性小分子的成像檢測[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

7 于雪影;多位點(diǎn)熒光探針對生物硫醇選擇性識別研究[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

8 王超;新型pH熒光探針的設(shè)計、合成及醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

9 徐安;基于萘酰亞胺結(jié)構(gòu)的新型熒光探針的設(shè)計、合成及生物成像應(yīng)用[D];濟(jì)南大學(xué);2018年

10 付怡;氟離子熒光探針分子的合成與性能研究[D];湖北大學(xué);2018年

本文編號：2849191