熒光成像分析方法具有高靈敏度和高選擇性進(jìn)行原位、實(shí)時(shí)、動態(tài)檢測等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于環(huán)境分析和生物分析等領(lǐng)域。在本文中,我們基于環(huán)境成像分析技術(shù),專注于開發(fā)具有優(yōu)良熒光性能的新型熒光探針工具用于環(huán)境相關(guān)生物活性分子的成像分析研究。通過分析各活性物種在細(xì)胞、組織和活體中的分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、變化和相互作用規(guī)律,評估環(huán)境與健康之間的關(guān)系。本文的詳細(xì)內(nèi)容如下:1.近紅外比率型熒光探針用于分析細(xì)胞和活體中多硫化半胱氨酸的濃度。多硫化半胱氨酸參與含硫元素輔酶的合成、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、激活或抑制酶活性以及調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡,其濃度波動與疾病的發(fā)生發(fā)展有著密切關(guān)系。在該工作中,我們設(shè)計(jì)并合成近紅外比率型熒光探針（Cy-Dise）用于活細(xì)胞和活體中多硫化半胱氨酸的定量分析。該探針由三部分組成:雙（2-羥基乙基）二硒化物響應(yīng)基團(tuán)、七甲川花菁熒光團(tuán)和D-半乳糖肝定位基團(tuán)。在0-12μM多硫化半胱氨酸濃度范圍,探針的比率熒光強(qiáng)度和多硫化半胱氨酸濃度之間存在良好的線性關(guān)系（r=0.9913）,檢測限為0.12μM。基于硒-硫交換反應(yīng),探針定量人的肝癌細(xì)胞、正常肝細(xì)胞以及小鼠原代肝細(xì)胞中的多硫化半胱氨酸濃度分別為1.89±0... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所)山東省

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

發(fā)光有機(jī)分子的光物理過程和時(shí)間尺度的雅布隆斯基示意圖

膦鹽以及與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特異性結(jié)合的長鏈烴基等。1.3.2 熒光成像分析法的分類基于響應(yīng)模式不同，熒光成像分析法可以分為以下幾種：開-關(guān)型熒光響應(yīng)模式、關(guān)-開型熒光響應(yīng)模式、比率型熒光響應(yīng)模式以及其他響應(yīng)模式（如熒光各向異性和熒光壽命）[6]。（1）開-關(guān)型熒光響應(yīng)模式開-關(guān)型熒光響應(yīng)模式又稱為熒光猝滅模式，指的是熒光探針的熒光強(qiáng)度由于激發(fā)態(tài)反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)移或者絡(luò)合物形成分子間的碰撞不斷降低。目前，熒光檢測和成像分析痕量待測物仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，也因此吸引了更多的關(guān)注。由于高背景信號，開-關(guān)型熒光響應(yīng)模式在檢測方面沒有很明顯的優(yōu)勢。如圖 1.3 所示，當(dāng)待測物濃度處于檢測限附近時(shí)，相對于高的背景熒光信號，很難檢測到待測物引起的熒光信號改變。

圖 1.4 關(guān)-開型熒光響應(yīng)模式Figure 1.4 Fluorescence off–on response mode（3）比率型熒光響應(yīng)模式比率型熒光響應(yīng)模式指的是探針和待測物反應(yīng)后，探針的激發(fā)或者發(fā)射光譜發(fā)生藍(lán)移或者紅移（圖 1.5）。通過計(jì)算兩個(gè)波長處的熒光強(qiáng)度比值達(dá)到比率測定的目的。比率型熒光響應(yīng)模式能消除光漂白和激光強(qiáng)度的影響，適用于精確定量分析。但是，相比于關(guān)-開型熒光響應(yīng)模式，比率型響應(yīng)模式有兩個(gè)缺點(diǎn)：1）靈敏度較低，熒光背景較高；2）比率操作和數(shù)據(jù)處理復(fù)雜。

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