基于喹喔啉酮骨架的聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子在生物醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-02-23 01:42
傳統(tǒng)的熒光染料由于含有難溶于水的芳香族結(jié)構(gòu),在親水性環(huán)境中會(huì)發(fā)生熒光團(tuán)的聚集而導(dǎo)致熒光強(qiáng)度減弱或熒光猝滅。當(dāng)其用于生物醫(yī)學(xué)成像時(shí),生物體的親水性環(huán)境會(huì)使得熒光團(tuán)發(fā)生聚集。此外,熒光染料通過(guò)物理或者化學(xué)方法結(jié)合到生物分子上也會(huì)發(fā)生熒光團(tuán)的聚集。最終導(dǎo)致熒光染料的熒光信號(hào)大幅下降甚至消失。因此,為了避免熒光探針聚集引起的熒光猝滅現(xiàn)象的發(fā)生,傳統(tǒng)的熒光染料在使用過(guò)程中必須嚴(yán)格控制熒光探針的濃度以及在生物大分子上結(jié)合的熒光分子的數(shù)量。這很大程度上限制了傳統(tǒng)的熒光染料在生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,科學(xué)家們希望開發(fā)出新的、可以避免“聚集引發(fā)猝滅”這種現(xiàn)象發(fā)生的熒光染料。2001年,香港科技大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種與傳統(tǒng)的聚集導(dǎo)致熒光猝滅正好相反的奇特的現(xiàn)象:一種硅參雜環(huán)戊二烯的化合物在稀溶液狀態(tài)下發(fā)光很弱,當(dāng)向溶液中加入不良溶劑后,體系變渾濁,同時(shí)熒光強(qiáng)度急劇增大,熒光量子效率顯著升高。唐本忠院士課題組將這種現(xiàn)象稱為聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-induced emission,AIE)。具體來(lái)說(shuō)AIE是指一類熒光生色團(tuán)在稀溶液狀態(tài)下微弱發(fā)光甚至不發(fā)光,而在固態(tài)或聚集狀態(tài)下熒光顯著增...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:155 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 常見的熒光團(tuán)
1.2.1 聚集誘導(dǎo)猝滅熒光團(tuán)
1.2.2 聚集誘導(dǎo)發(fā)光類型的熒光團(tuán)
1.2.3 碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料
1.2.4 含雜原子的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料
1.2.5 氫鍵作用的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料
1.2.6 紅光-近紅外光波段的AIE分子
1.2.7 AIE分子的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
1.3 喹喔啉酮衍生物的概述
1.4 細(xì)胞鐵死亡
1.4.1 通過(guò)抑制胱氨酸谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)受體誘導(dǎo)鐵死亡
1.4.2 p53介導(dǎo)的鐵死亡
1.4.3 直接抑制GPX4誘導(dǎo)的鐵死亡
1.4.4 電壓依賴性陰離子通道誘導(dǎo)的鐵死亡
1.5 帕金森疾病
1.6 細(xì)胞自噬
1.7 本論文擬解決的科學(xué)問(wèn)題
第二章 顏色轉(zhuǎn)變熒光探針用于鑒定細(xì)胞鐵死亡
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 儀器和藥品
2.2.1.1 藥品
2.2.1.2 儀器
2.2.2 合成
2.2.3 QS-4 納米粒子的制備與穩(wěn)定性研究
2.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)
2.2.5 細(xì)胞毒性研究
2.2.6 細(xì)胞鐵死亡模型的構(gòu)建
2.2.7 QS-4 的細(xì)胞攝取研究
2.2.8 QS-4 在細(xì)胞內(nèi)的熒光成像研究
2.2.9 蛋白印跡研究
2.2.10 細(xì)胞內(nèi)ROS含量的測(cè)定
2.2.11 動(dòng)物腫瘤模型的構(gòu)建
2.2.12 小動(dòng)物活體成像研究
2.2.13 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 熒光探針的合成
2.3.2 鐵死亡細(xì)胞的體外鑒定
2.3.3 鐵死亡細(xì)胞的體內(nèi)鑒定
2.4 本章小結(jié)
第三章 顏色轉(zhuǎn)變熒光納米反應(yīng)器用于帕金森疾病的診斷
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 儀器和藥品
3.2.1.1 藥品
3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 合成部分
3.2.3 熒光納米反應(yīng)器的制備與穩(wěn)定性研究
3.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)
3.2.5 納米反應(yīng)器的細(xì)胞毒性研究
3.2.6 帕金森細(xì)胞模型的構(gòu)建
3.2.7 熒光納米反應(yīng)器的細(xì)胞攝取研究
3.2.8 熒光納米反應(yīng)器在細(xì)胞內(nèi)的熒光成像研究
3.2.9 帕金森動(dòng)物模型的構(gòu)建
3.2.10 體內(nèi)活體成像研究
3.2.11 體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)與生物分布研究
3.2.12 帕金森疾病的體內(nèi)診斷
3.2.13 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 超支化聚磷酸酯(HPHEEP-OH)的合成
3.3.2 熒光納米反應(yīng)器的制備
3.3.3 熒光納米反應(yīng)器的光學(xué)性能研究
3.3.4 熒光納米反應(yīng)器的細(xì)胞內(nèi)成像研究
3.3.5 熒光納米反應(yīng)器的體內(nèi)代謝,分布與成像研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)靶向熒光納米粒子用于監(jiān)測(cè)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 儀器和藥品
4.2.1.1 藥品
4.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 探針的合成
4.2.3 納米粒子的制備與穩(wěn)定性研究
4.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)
4.2.5 Q1-PEP納米粒子的細(xì)胞毒性研究
4.2.6 細(xì)胞自噬模型的構(gòu)建[173]
4.2.7 Q1-PEP熒光納米粒子的細(xì)胞攝取研究
4.2.8 Q1-PEP熒光納米粒子在細(xì)胞內(nèi)的熒光共定位研究
4.2.9 LC3B-GFP病毒顆粒的細(xì)胞轉(zhuǎn)染
4.2.10 蛋白印跡分析
4.2.11 動(dòng)物腫瘤模型的構(gòu)建
4.2.12 體內(nèi)成像研究
4.2.13 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 熒光探針的合成
4.3.2 熒光探針的細(xì)胞器定位研究
4.3.3 熒光探針示蹤細(xì)胞自噬
4.3.4 熒光探針的體內(nèi)外長(zhǎng)效成像研究
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 全文的主要內(nèi)容
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士期間發(fā)表或者投寄的學(xué)術(shù)論文
附錄1 智能型白蛋白-多柔比星納米粒子負(fù)載塞來(lái)昔布用于癌癥協(xié)同治療
附.1 引言
附.2 實(shí)驗(yàn)部分
附.2.1 儀器和藥品
附.2.1.1 藥品
附.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
附.2.2 細(xì)胞培養(yǎng)
附.2.3 體外細(xì)胞抗增殖研究
附.2.4 GFLG-DOX-HSA以及K237-HSA偶聯(lián)物的合成
附.2.5 納米粒子的制備與表征
附.2.6 體外藥物釋放
附.2.7 納米粒子的細(xì)胞攝取行為研究
附.2.8 細(xì)胞代謝組學(xué)分析
附.2.9 A549細(xì)胞內(nèi)己糖激酶的活性分析
附.2.10 A549細(xì)胞內(nèi)ATP含量的測(cè)定
附.2.11 A549細(xì)胞內(nèi)活性氧含量的測(cè)定
附.2.12 A549細(xì)胞線粒體膜電位分析
附.2.13 A549細(xì)胞蛋白印跡分析
附.2.14 腫瘤模型的構(gòu)建
附.2.15 藥代動(dòng)力學(xué)、生物分布及其藥效學(xué)評(píng)價(jià)
附.2.16 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
附.3 結(jié)果與討論
附.3.1 體外細(xì)胞抗增殖活性研究
附.3.2 白蛋白納米粒子的合成與表征
附.3.3 體外藥物釋放
附.3.4 體外細(xì)胞抗增殖活性以及細(xì)胞攝取行為研究
附.3.5 藥物對(duì)A549細(xì)胞的藥理學(xué)機(jī)制研究
附.3.6 體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)與生物分布研究
附.3.7 體內(nèi)藥效學(xué)評(píng)價(jià)
附.4 結(jié)論
附.5 參考文獻(xiàn)
附錄2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鐵死亡發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 周文博,孔晨飛,秦高偉,王媛媛,劉新,王曉峰. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(01)
[2]Fluorescent Detection of Cu(Ⅱ) by Chitosan-based AIE Bioconjugate[J]. Ya-lan Liu,王征科,Wei Qin,胡巧玲,唐本忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(03)
[3]AIE-active Polymers for Explosive Detection[J]. Yong-wei Wu,秦安軍,唐本忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(02)
[4]Recent advances of folded tetraphenylethene derivatives featuring through-space conjugation[J]. Ping-Chuan Shen,Ze-Yan Zhuang,Zu-Jin Zhao,Ben Zhong Tang. Chinese Chemical Letters. 2016(08)
[5]抗帕金森病藥物及其作用靶點(diǎn)研究進(jìn)展[J]. 張雪,張?chǎng)?杜立達(dá),高麗,杜冠華. 國(guó)際藥學(xué)研究雜志. 2016(01)
[6]具有接力識(shí)別功能的熒光探針研究進(jìn)展[J]. 湯立軍,鄭竹軒,邊延江. 化學(xué)通報(bào). 2015(05)
[7]內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬——疾病防治的新靶標(biāo)[J]. 李赫寧,李蘭芳,陳臨溪. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào). 2015(03)
[8]氟硼二吡咯亞甲基類熒光探針在離子檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 何源,馮若昆,易云瑞,劉占祥. 有機(jī)化學(xué). 2014(11)
[9]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)
[10]羅丹明類陽(yáng)離子熒光探針[J]. 袁躍華,田茂忠,馮鋒,孟雙明,白云峰. 化學(xué)進(jìn)展. 2010(10)
本文編號(hào):3640612
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:155 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 常見的熒光團(tuán)
1.2.1 聚集誘導(dǎo)猝滅熒光團(tuán)
1.2.2 聚集誘導(dǎo)發(fā)光類型的熒光團(tuán)
1.2.3 碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料
1.2.4 含雜原子的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料
1.2.5 氫鍵作用的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料
1.2.6 紅光-近紅外光波段的AIE分子
1.2.7 AIE分子的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
1.3 喹喔啉酮衍生物的概述
1.4 細(xì)胞鐵死亡
1.4.1 通過(guò)抑制胱氨酸谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)受體誘導(dǎo)鐵死亡
1.4.2 p53介導(dǎo)的鐵死亡
1.4.3 直接抑制GPX4誘導(dǎo)的鐵死亡
1.4.4 電壓依賴性陰離子通道誘導(dǎo)的鐵死亡
1.5 帕金森疾病
1.6 細(xì)胞自噬
1.7 本論文擬解決的科學(xué)問(wèn)題
第二章 顏色轉(zhuǎn)變熒光探針用于鑒定細(xì)胞鐵死亡
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 儀器和藥品
2.2.1.1 藥品
2.2.1.2 儀器
2.2.2 合成
2.2.3 QS-4 納米粒子的制備與穩(wěn)定性研究
2.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)
2.2.5 細(xì)胞毒性研究
2.2.6 細(xì)胞鐵死亡模型的構(gòu)建
2.2.7 QS-4 的細(xì)胞攝取研究
2.2.8 QS-4 在細(xì)胞內(nèi)的熒光成像研究
2.2.9 蛋白印跡研究
2.2.10 細(xì)胞內(nèi)ROS含量的測(cè)定
2.2.11 動(dòng)物腫瘤模型的構(gòu)建
2.2.12 小動(dòng)物活體成像研究
2.2.13 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 熒光探針的合成
2.3.2 鐵死亡細(xì)胞的體外鑒定
2.3.3 鐵死亡細(xì)胞的體內(nèi)鑒定
2.4 本章小結(jié)
第三章 顏色轉(zhuǎn)變熒光納米反應(yīng)器用于帕金森疾病的診斷
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 儀器和藥品
3.2.1.1 藥品
3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 合成部分
3.2.3 熒光納米反應(yīng)器的制備與穩(wěn)定性研究
3.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)
3.2.5 納米反應(yīng)器的細(xì)胞毒性研究
3.2.6 帕金森細(xì)胞模型的構(gòu)建
3.2.7 熒光納米反應(yīng)器的細(xì)胞攝取研究
3.2.8 熒光納米反應(yīng)器在細(xì)胞內(nèi)的熒光成像研究
3.2.9 帕金森動(dòng)物模型的構(gòu)建
3.2.10 體內(nèi)活體成像研究
3.2.11 體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)與生物分布研究
3.2.12 帕金森疾病的體內(nèi)診斷
3.2.13 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 超支化聚磷酸酯(HPHEEP-OH)的合成
3.3.2 熒光納米反應(yīng)器的制備
3.3.3 熒光納米反應(yīng)器的光學(xué)性能研究
3.3.4 熒光納米反應(yīng)器的細(xì)胞內(nèi)成像研究
3.3.5 熒光納米反應(yīng)器的體內(nèi)代謝,分布與成像研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)靶向熒光納米粒子用于監(jiān)測(cè)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 儀器和藥品
4.2.1.1 藥品
4.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 探針的合成
4.2.3 納米粒子的制備與穩(wěn)定性研究
4.2.4 細(xì)胞培養(yǎng)
4.2.5 Q1-PEP納米粒子的細(xì)胞毒性研究
4.2.6 細(xì)胞自噬模型的構(gòu)建[173]
4.2.7 Q1-PEP熒光納米粒子的細(xì)胞攝取研究
4.2.8 Q1-PEP熒光納米粒子在細(xì)胞內(nèi)的熒光共定位研究
4.2.9 LC3B-GFP病毒顆粒的細(xì)胞轉(zhuǎn)染
4.2.10 蛋白印跡分析
4.2.11 動(dòng)物腫瘤模型的構(gòu)建
4.2.12 體內(nèi)成像研究
4.2.13 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 熒光探針的合成
4.3.2 熒光探針的細(xì)胞器定位研究
4.3.3 熒光探針示蹤細(xì)胞自噬
4.3.4 熒光探針的體內(nèi)外長(zhǎng)效成像研究
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 全文的主要內(nèi)容
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士期間發(fā)表或者投寄的學(xué)術(shù)論文
附錄1 智能型白蛋白-多柔比星納米粒子負(fù)載塞來(lái)昔布用于癌癥協(xié)同治療
附.1 引言
附.2 實(shí)驗(yàn)部分
附.2.1 儀器和藥品
附.2.1.1 藥品
附.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
附.2.2 細(xì)胞培養(yǎng)
附.2.3 體外細(xì)胞抗增殖研究
附.2.4 GFLG-DOX-HSA以及K237-HSA偶聯(lián)物的合成
附.2.5 納米粒子的制備與表征
附.2.6 體外藥物釋放
附.2.7 納米粒子的細(xì)胞攝取行為研究
附.2.8 細(xì)胞代謝組學(xué)分析
附.2.9 A549細(xì)胞內(nèi)己糖激酶的活性分析
附.2.10 A549細(xì)胞內(nèi)ATP含量的測(cè)定
附.2.11 A549細(xì)胞內(nèi)活性氧含量的測(cè)定
附.2.12 A549細(xì)胞線粒體膜電位分析
附.2.13 A549細(xì)胞蛋白印跡分析
附.2.14 腫瘤模型的構(gòu)建
附.2.15 藥代動(dòng)力學(xué)、生物分布及其藥效學(xué)評(píng)價(jià)
附.2.16 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
附.3 結(jié)果與討論
附.3.1 體外細(xì)胞抗增殖活性研究
附.3.2 白蛋白納米粒子的合成與表征
附.3.3 體外藥物釋放
附.3.4 體外細(xì)胞抗增殖活性以及細(xì)胞攝取行為研究
附.3.5 藥物對(duì)A549細(xì)胞的藥理學(xué)機(jī)制研究
附.3.6 體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)與生物分布研究
附.3.7 體內(nèi)藥效學(xué)評(píng)價(jià)
附.4 結(jié)論
附.5 參考文獻(xiàn)
附錄2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鐵死亡發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 周文博,孔晨飛,秦高偉,王媛媛,劉新,王曉峰. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(01)
[2]Fluorescent Detection of Cu(Ⅱ) by Chitosan-based AIE Bioconjugate[J]. Ya-lan Liu,王征科,Wei Qin,胡巧玲,唐本忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(03)
[3]AIE-active Polymers for Explosive Detection[J]. Yong-wei Wu,秦安軍,唐本忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(02)
[4]Recent advances of folded tetraphenylethene derivatives featuring through-space conjugation[J]. Ping-Chuan Shen,Ze-Yan Zhuang,Zu-Jin Zhao,Ben Zhong Tang. Chinese Chemical Letters. 2016(08)
[5]抗帕金森病藥物及其作用靶點(diǎn)研究進(jìn)展[J]. 張雪,張?chǎng)?杜立達(dá),高麗,杜冠華. 國(guó)際藥學(xué)研究雜志. 2016(01)
[6]具有接力識(shí)別功能的熒光探針研究進(jìn)展[J]. 湯立軍,鄭竹軒,邊延江. 化學(xué)通報(bào). 2015(05)
[7]內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬——疾病防治的新靶標(biāo)[J]. 李赫寧,李蘭芳,陳臨溪. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào). 2015(03)
[8]氟硼二吡咯亞甲基類熒光探針在離子檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 何源,馮若昆,易云瑞,劉占祥. 有機(jī)化學(xué). 2014(11)
[9]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)
[10]羅丹明類陽(yáng)離子熒光探針[J]. 袁躍華,田茂忠,馮鋒,孟雙明,白云峰. 化學(xué)進(jìn)展. 2010(10)
本文編號(hào):3640612
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