pH熒光探針的合成及生物成像應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間：2022-01-04 12:26
細(xì)胞內(nèi)pH是細(xì)胞生命活動(dòng)的重要因素,不正常的pH會(huì)誘導(dǎo)許多疾病,因此,檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)pH值對(duì)于生理和病理研究都有著十分重要的意義。近年來(lái),由于熒光技術(shù)具有高靈敏度,高時(shí)空分辨率,操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),成為檢測(cè)完整細(xì)胞和亞細(xì)胞內(nèi)pH的有力工具,因此檢測(cè)不同細(xì)胞區(qū)域的pH探針相繼被報(bào)道。本論文合成了三個(gè)pH熒光探針,并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。第一章:本章介紹了分子識(shí)別及熒光探針,包含熒光探針的組成,熒光團(tuán),識(shí)別機(jī)理。另外,對(duì)pH熒光探針的研究進(jìn)展做了詳細(xì)介紹。第二章:報(bào)道了一個(gè)比色和熒光pH探針1-（4-甲基苯基）-3-（4-二甲氨基苯基）丙烯酮（探針1）。探針1表現(xiàn)出強(qiáng)烈的pH依賴性并可檢測(cè)線性范圍1.53-3.96的輕微pH波動(dòng),同時(shí)顯示出大的斯托克斯位移121 nm。探針1在金屬離子,氨基酸中對(duì)H+具有高選擇性,表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和優(yōu)良的可逆性。此外,它還可以應(yīng)用于可視化大腸桿菌的極酸環(huán)境。第三章:報(bào)道了一個(gè)具有大斯托克斯位移（145 nm）的芘類比色pH熒光探針2-芘基-1,8-萘啶（探針2）。探針2的pKa值為2.98,在2.43-3.71的范圍內(nèi)對(duì)...
【文章來(lái)源】：山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
熒光探針的識(shí)別過(guò)程
第一章 緒論后，PET 過(guò)程被阻斷，探針熒光恢復(fù)。光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移可通過(guò)前線軌]。圖 1.3 為 PET 的機(jī)理及前線軌道能量圖。熒光探針受到光激發(fā)，作受體最高占據(jù)分子軌道（HOMO）能量高于熒光團(tuán) HOMO 的能量，因 上的電子轉(zhuǎn)移到熒光團(tuán)的 HOMO 上，而熒光團(tuán)的激發(fā)態(tài)電子無(wú)法以輻到基態(tài)，熒光淬滅；探針結(jié)合分析物后，受體的 HOMO 能量低于熒 能量，熒光團(tuán)的激發(fā)態(tài)電子以輻射光形式回到基態(tài)，熒光恢復(fù)。光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）RET 體系含有兩個(gè)不同的熒光團(tuán)，一個(gè)為能量供體（D），一個(gè)為能量受供體熒光團(tuán)通過(guò)非輻射偶極耦合將能量傳遞給受體熒光團(tuán)。FRET 機(jī)理素：（1）受體吸收光譜和供體熒光光譜的光譜重疊；（2）供體和受，一般小于 10 nm；（3）供體和受體的偶極取向[47-51]。到目前為止，物的 FRET 熒光探針已被報(bào)道[52-55]。
測(cè)定 pH 范圍為 4.5-6.0；（3）極酸性 pH 熒光探針，在極酸條件下（pH）工作；（4）同時(shí)測(cè)定酸堿 pH 的熒光探針。.3.1 中性 pH 熒光探針通常細(xì)胞內(nèi) pH 在 7.2-7.4 之間[64]，細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞器的 pH 動(dòng)態(tài)平衡遭到破壞或H 的微小變化都會(huì)引起病變。但癌細(xì)胞內(nèi) pH 梯度相對(duì)正常細(xì)胞減少或逆轉(zhuǎn)，pH為 6.2-6.9，因此，這種差異可作為癌細(xì)胞的生物標(biāo)志并且可提供一種治療癌癥徑[65-67]。Fan[68]課題組報(bào)道了一種近紅外 pH 熒光探針 ESCY，其機(jī)理如圖 1.4 所示。 HEPES 緩沖液 pH 從 10.00 減小到 5.00，該探針在近紅外區(qū)域（λem= 650 nm）出熒光增強(qiáng)信號(hào)，檢測(cè)范圍為 6.50- 8.20，pKa值為 7.38，近似于生理 pH，可用中性細(xì)胞質(zhì)檢測(cè)。另外，ESCY 擁有 120 nm 的大斯托克斯位移及可逆性，可避物系統(tǒng)的自發(fā)熒光。結(jié)腸癌細(xì)胞（SW480）的熒光共聚焦成像實(shí)驗(yàn)的表明 ESC良好的細(xì)胞膜通透性并可檢測(cè)活細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì) pH 變化。因此，ESCY 是一個(gè)可活細(xì)胞內(nèi)可逆 pH 變化的有效熒光探針。
本文編號(hào)：3568336
【文章來(lái)源】：山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
熒光探針的識(shí)別過(guò)程
第一章 緒論后，PET 過(guò)程被阻斷，探針熒光恢復(fù)。光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移可通過(guò)前線軌]。圖 1.3 為 PET 的機(jī)理及前線軌道能量圖。熒光探針受到光激發(fā)，作受體最高占據(jù)分子軌道（HOMO）能量高于熒光團(tuán) HOMO 的能量，因 上的電子轉(zhuǎn)移到熒光團(tuán)的 HOMO 上，而熒光團(tuán)的激發(fā)態(tài)電子無(wú)法以輻到基態(tài)，熒光淬滅；探針結(jié)合分析物后，受體的 HOMO 能量低于熒 能量，熒光團(tuán)的激發(fā)態(tài)電子以輻射光形式回到基態(tài)，熒光恢復(fù)。光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）RET 體系含有兩個(gè)不同的熒光團(tuán)，一個(gè)為能量供體（D），一個(gè)為能量受供體熒光團(tuán)通過(guò)非輻射偶極耦合將能量傳遞給受體熒光團(tuán)。FRET 機(jī)理素：（1）受體吸收光譜和供體熒光光譜的光譜重疊；（2）供體和受，一般小于 10 nm；（3）供體和受體的偶極取向[47-51]。到目前為止，物的 FRET 熒光探針已被報(bào)道[52-55]。
測(cè)定 pH 范圍為 4.5-6.0；（3）極酸性 pH 熒光探針，在極酸條件下（pH）工作；（4）同時(shí)測(cè)定酸堿 pH 的熒光探針。.3.1 中性 pH 熒光探針通常細(xì)胞內(nèi) pH 在 7.2-7.4 之間[64]，細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞器的 pH 動(dòng)態(tài)平衡遭到破壞或H 的微小變化都會(huì)引起病變。但癌細(xì)胞內(nèi) pH 梯度相對(duì)正常細(xì)胞減少或逆轉(zhuǎn)，pH為 6.2-6.9，因此，這種差異可作為癌細(xì)胞的生物標(biāo)志并且可提供一種治療癌癥徑[65-67]。Fan[68]課題組報(bào)道了一種近紅外 pH 熒光探針 ESCY，其機(jī)理如圖 1.4 所示。 HEPES 緩沖液 pH 從 10.00 減小到 5.00，該探針在近紅外區(qū)域（λem= 650 nm）出熒光增強(qiáng)信號(hào)，檢測(cè)范圍為 6.50- 8.20，pKa值為 7.38，近似于生理 pH，可用中性細(xì)胞質(zhì)檢測(cè)。另外，ESCY 擁有 120 nm 的大斯托克斯位移及可逆性，可避物系統(tǒng)的自發(fā)熒光。結(jié)腸癌細(xì)胞（SW480）的熒光共聚焦成像實(shí)驗(yàn)的表明 ESC良好的細(xì)胞膜通透性并可檢測(cè)活細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì) pH 變化。因此，ESCY 是一個(gè)可活細(xì)胞內(nèi)可逆 pH 變化的有效熒光探針。
本文編號(hào)：3568336
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