區(qū)分死活細(xì)胞熒光探針的設(shè)計(jì)合成及生物成像應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 10:25
區(qū)分死活細(xì)胞、檢測(cè)細(xì)胞活性在細(xì)胞生物學(xué)及醫(yī)藥領(lǐng)域研究中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在生物學(xué)中,區(qū)分死活細(xì)胞是研究細(xì)胞凋亡過程的重要工具;在醫(yī)藥領(lǐng)域,區(qū)分死活細(xì)胞、統(tǒng)計(jì)細(xì)胞存活率是確認(rèn)藥物藥效和細(xì)胞毒性的最直接方法。因此,區(qū)分檢測(cè)死活細(xì)胞的試劑是生命科學(xué)領(lǐng)域的重要研究工具,開發(fā)這類工具在生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域意義重大,具有廣闊的商業(yè)化前景。目前,已經(jīng)將很多方法應(yīng)用于細(xì)胞凋亡的檢測(cè),包括細(xì)胞形態(tài)分析法,比色法和熒光檢測(cè)法。其中,熒光檢測(cè)法具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)(高靈敏度和選擇性,實(shí)時(shí)、可視化原位熒光成像等),使其在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與只有一種發(fā)射顏色的turn-on/off型探針相比,同時(shí)具有兩個(gè)熒光發(fā)射峰的比率型熒光探針在成像時(shí)可以通過自身兩個(gè)信號(hào)峰的比值進(jìn)行校正,可以極大地提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。然而,這種以比率的方式檢測(cè)細(xì)胞活性的熒光探針鮮有報(bào)道。因此,構(gòu)建實(shí)時(shí)原位監(jiān)測(cè)細(xì)胞凋亡的比率型熒光探針具迫切需要。在本文中,我們利用pH響應(yīng)、激發(fā)態(tài)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ESIPT)機(jī)制以及熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)機(jī)制,合理構(gòu)建出三種比率型熒光探針以檢測(cè)細(xì)胞凋亡。首先設(shè)計(jì)合成了具有pH響應(yīng)位點(diǎn),且對(duì)線粒體和RN...
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 熒光探針的信號(hào)傳遞機(jī)制
1.2.1 分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)
1.2.2 熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)
1.2.3 激發(fā)態(tài)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ESIPT)
1.3 檢測(cè)細(xì)胞活力熒光探針研究進(jìn)展
1.3.1 基于酯酶活性改變檢測(cè)死活細(xì)胞的熒光探針
1.3.2 基于ΔΨ_m變化可逆檢測(cè)細(xì)胞活力的熒光探針
1.3.3 基于Caspases檢測(cè)細(xì)胞活力的熒光探針
1.3.4 基于膜的不對(duì)稱變化檢測(cè)細(xì)胞活力的熒光探針
1.3.5 基于膜的完整性檢測(cè)細(xì)胞活力的熒光探針
1.4 本文的研究工作
第二章 實(shí)時(shí)可視化比率檢測(cè)細(xì)胞凋亡熒光探針的設(shè)計(jì)合成及生物成像應(yīng)用
2.1 前言
2.2 探針的設(shè)計(jì)與合成
2.2.1 材料和儀器
2.2.2 測(cè)試溶液的制備
2.2.3 細(xì)胞培養(yǎng)和染色
2.2.4 探針PVMR的設(shè)計(jì)
2.2.5 探針PVMR的制備與表征
2.3 探針的光學(xué)性能
2.3.1 探針PVMR的紫外-可見吸收光譜
2.3.2 探針PVMR的 pH熒光測(cè)試
2.3.3 探針PVMR在緩沖溶液中的RNA滴定實(shí)驗(yàn)
2.3.4 探針PVMR的選擇性實(shí)驗(yàn)
2.3.5 探針PVMR對(duì) RNA的識(shí)別機(jī)理研究
2.4 探針在細(xì)胞成像中的應(yīng)用
2.4.1 探針PVMR對(duì)細(xì)胞的毒性試驗(yàn)
2.4.2 探針PVMR的活細(xì)胞成像及共定位實(shí)驗(yàn)
2.4.3 探針PVMR的固定細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)
2.4.4 探針PVMR的識(shí)別機(jī)理探討
2.4.5 探針PVMR應(yīng)用于監(jiān)測(cè)H_2O_2 誘導(dǎo)的活細(xì)胞氧化損傷
2.4.6 探針PVMR應(yīng)用于可視化細(xì)胞凋亡
2.5 小結(jié)
第三章 基于ESIPT機(jī)制比率型區(qū)分死活細(xì)胞熒光探針的設(shè)計(jì)合成及生物成像應(yīng)用
3.1 前言
3.2 探針的設(shè)計(jì)與合成
3.2.1 主要試劑
3.2.2 主要儀器
3.2.3 測(cè)試溶液的制備
3.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)與染色
3.2.5 探針DACA的設(shè)計(jì)
3.2.6 探針DACA的制備與表征
3.3 探針的光學(xué)性能
3.3.1 探針DACA及其水解產(chǎn)物的單光子吸收和熒光測(cè)試
3.3.2 探針DACA及其水解產(chǎn)物的雙光子熒光測(cè)試
3.4 探針在細(xì)胞成像中的應(yīng)用
3.4.1 探針DACA對(duì)細(xì)胞的毒性試驗(yàn)
3.4.2 探針DACA在活細(xì)胞和死細(xì)胞中的雙色成像實(shí)驗(yàn)
3.4.3 探針DACA雙色成像死活細(xì)胞的機(jī)理探討
3.4.4 H2O2處理的細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)
3.4.5 UV處理的細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)
3.4.6 探針DACA的雙光子成像實(shí)驗(yàn)
3.4.7 探針DACA及化合物1的光穩(wěn)定性測(cè)試
3.5 小結(jié)
第四章 基于FRET機(jī)理比率型檢測(cè)死活細(xì)胞熒光探針的設(shè)計(jì)合成及生物成像應(yīng)用
4.1 前言
4.2 探針的設(shè)計(jì)與合成
4.2.1 主要試劑
4.2.2 主要儀器
4.2.3 測(cè)試溶液的制備
4.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)與染色
4.2.5 探針的設(shè)計(jì)
4.2.6 探針的制備與表征
4.3 探針的光學(xué)性能
4.3.1 探針HVQ、MTR-1和G-1 的紫外及熒光光譜測(cè)試
4.3.2 探針MTR-1 在緩沖溶液中的RNA滴定實(shí)驗(yàn)
4.4 探針在細(xì)胞成像中的應(yīng)用
4.4.1 探針對(duì)細(xì)胞的毒性試驗(yàn)
4.4.2 探針HVQ的活細(xì)胞成像和共定位實(shí)驗(yàn)
4.4.3 探針HVQ-MTDR聯(lián)用監(jiān)測(cè)ΔΨ_m降低過程
4.4.4 探針MTR-1的活細(xì)胞和固定細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)
4.4.5 探針MTR-1在活細(xì)胞和固定細(xì)胞中的定位實(shí)驗(yàn)
4.4.6 探針G-1在活細(xì)胞中的染色及共定位實(shí)驗(yàn)
4.4.7 探針MTR-1和G-1在CCCP處理時(shí)的亞細(xì)胞器遷移實(shí)驗(yàn)
4.4.8 MTR-1與G-1 聯(lián)用在CCCP處理下比率可視化ΔΨ_m降低
4.4.9 MTR-1與G-1 聯(lián)用比率監(jiān)測(cè)H_2O_2 誘導(dǎo)細(xì)胞的氧化損傷實(shí)驗(yàn)
4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附圖
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚集誘導(dǎo)發(fā)光機(jī)理研究[J]. 張雙,秦安軍,孫景志,唐本忠. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(04)
[2]生精細(xì)胞凋亡的基因調(diào)控[J]. 黃宇烽. 中華男科學(xué)雜志. 2005(09)
本文編號(hào):3175173
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 熒光探針的信號(hào)傳遞機(jī)制
1.2.1 分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)
1.2.2 熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)
1.2.3 激發(fā)態(tài)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ESIPT)
1.3 檢測(cè)細(xì)胞活力熒光探針研究進(jìn)展
1.3.1 基于酯酶活性改變檢測(cè)死活細(xì)胞的熒光探針
1.3.2 基于ΔΨ_m變化可逆檢測(cè)細(xì)胞活力的熒光探針
1.3.3 基于Caspases檢測(cè)細(xì)胞活力的熒光探針
1.3.4 基于膜的不對(duì)稱變化檢測(cè)細(xì)胞活力的熒光探針
1.3.5 基于膜的完整性檢測(cè)細(xì)胞活力的熒光探針
1.4 本文的研究工作
第二章 實(shí)時(shí)可視化比率檢測(cè)細(xì)胞凋亡熒光探針的設(shè)計(jì)合成及生物成像應(yīng)用
2.1 前言
2.2 探針的設(shè)計(jì)與合成
2.2.1 材料和儀器
2.2.2 測(cè)試溶液的制備
2.2.3 細(xì)胞培養(yǎng)和染色
2.2.4 探針PVMR的設(shè)計(jì)
2.2.5 探針PVMR的制備與表征
2.3 探針的光學(xué)性能
2.3.1 探針PVMR的紫外-可見吸收光譜
2.3.2 探針PVMR的 pH熒光測(cè)試
2.3.3 探針PVMR在緩沖溶液中的RNA滴定實(shí)驗(yàn)
2.3.4 探針PVMR的選擇性實(shí)驗(yàn)
2.3.5 探針PVMR對(duì) RNA的識(shí)別機(jī)理研究
2.4 探針在細(xì)胞成像中的應(yīng)用
2.4.1 探針PVMR對(duì)細(xì)胞的毒性試驗(yàn)
2.4.2 探針PVMR的活細(xì)胞成像及共定位實(shí)驗(yàn)
2.4.3 探針PVMR的固定細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)
2.4.4 探針PVMR的識(shí)別機(jī)理探討
2.4.5 探針PVMR應(yīng)用于監(jiān)測(cè)H_2O_2 誘導(dǎo)的活細(xì)胞氧化損傷
2.4.6 探針PVMR應(yīng)用于可視化細(xì)胞凋亡
2.5 小結(jié)
第三章 基于ESIPT機(jī)制比率型區(qū)分死活細(xì)胞熒光探針的設(shè)計(jì)合成及生物成像應(yīng)用
3.1 前言
3.2 探針的設(shè)計(jì)與合成
3.2.1 主要試劑
3.2.2 主要儀器
3.2.3 測(cè)試溶液的制備
3.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)與染色
3.2.5 探針DACA的設(shè)計(jì)
3.2.6 探針DACA的制備與表征
3.3 探針的光學(xué)性能
3.3.1 探針DACA及其水解產(chǎn)物的單光子吸收和熒光測(cè)試
3.3.2 探針DACA及其水解產(chǎn)物的雙光子熒光測(cè)試
3.4 探針在細(xì)胞成像中的應(yīng)用
3.4.1 探針DACA對(duì)細(xì)胞的毒性試驗(yàn)
3.4.2 探針DACA在活細(xì)胞和死細(xì)胞中的雙色成像實(shí)驗(yàn)
3.4.3 探針DACA雙色成像死活細(xì)胞的機(jī)理探討
3.4.4 H2O2處理的細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)
3.4.5 UV處理的細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)
3.4.6 探針DACA的雙光子成像實(shí)驗(yàn)
3.4.7 探針DACA及化合物1的光穩(wěn)定性測(cè)試
3.5 小結(jié)
第四章 基于FRET機(jī)理比率型檢測(cè)死活細(xì)胞熒光探針的設(shè)計(jì)合成及生物成像應(yīng)用
4.1 前言
4.2 探針的設(shè)計(jì)與合成
4.2.1 主要試劑
4.2.2 主要儀器
4.2.3 測(cè)試溶液的制備
4.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)與染色
4.2.5 探針的設(shè)計(jì)
4.2.6 探針的制備與表征
4.3 探針的光學(xué)性能
4.3.1 探針HVQ、MTR-1和G-1 的紫外及熒光光譜測(cè)試
4.3.2 探針MTR-1 在緩沖溶液中的RNA滴定實(shí)驗(yàn)
4.4 探針在細(xì)胞成像中的應(yīng)用
4.4.1 探針對(duì)細(xì)胞的毒性試驗(yàn)
4.4.2 探針HVQ的活細(xì)胞成像和共定位實(shí)驗(yàn)
4.4.3 探針HVQ-MTDR聯(lián)用監(jiān)測(cè)ΔΨ_m降低過程
4.4.4 探針MTR-1的活細(xì)胞和固定細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)
4.4.5 探針MTR-1在活細(xì)胞和固定細(xì)胞中的定位實(shí)驗(yàn)
4.4.6 探針G-1在活細(xì)胞中的染色及共定位實(shí)驗(yàn)
4.4.7 探針MTR-1和G-1在CCCP處理時(shí)的亞細(xì)胞器遷移實(shí)驗(yàn)
4.4.8 MTR-1與G-1 聯(lián)用在CCCP處理下比率可視化ΔΨ_m降低
4.4.9 MTR-1與G-1 聯(lián)用比率監(jiān)測(cè)H_2O_2 誘導(dǎo)細(xì)胞的氧化損傷實(shí)驗(yàn)
4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附圖
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚集誘導(dǎo)發(fā)光機(jī)理研究[J]. 張雙,秦安軍,孫景志,唐本忠. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(04)
[2]生精細(xì)胞凋亡的基因調(diào)控[J]. 黃宇烽. 中華男科學(xué)雜志. 2005(09)
本文編號(hào):3175173
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