本文關(guān)鍵詞：肝靶向NO熒光探針設(shè)計、合成及其生物成像研究

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【摘要】：一氧化氮(NO)是非常重要的生物活性分子,其在生理學和病理學過程中起著至關(guān)重要的作用,NO由一氧化氮合酶(NOS)氧化L-精氨酸而生成。NO釋放量紊亂會引發(fā)多種疾病,如在心血管系統(tǒng)中會引發(fā)動脈粥樣硬化,高血壓等；在神經(jīng)系統(tǒng)中,其對腦部的成熟和發(fā)育,學習以及記憶等方面具有重要作用,當NO釋放過量時,會引起老年癡呆病和帕金森綜合癥；在免疫系統(tǒng)中,NO卻可以充當殺毒、殺菌作用,其不僅可以防御入侵人體的微生物和細菌等,而且還可以抑制癌細胞擴散。同樣NO水平在肝中起著非常重要的作用,肝組織中NO水平異常會導(dǎo)致肝組織功能發(fā)生紊亂,如肝纖維化、肝硬化和肝癌等疾病。為了更好地理解NO的生理和病理功能,迫切需要具有靈敏度、能夠在復(fù)雜生物系統(tǒng)中(如活細胞,肝等深層組織)定量檢測NO水平的技術(shù)。與傳統(tǒng)的檢測方法相比,熒光檢測技術(shù)因其靈敏度高、選擇性好和低檢測下限等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用在化學、材料、生物和醫(yī)學等領(lǐng)域。目前主要有靶向檢測線粒體和溶酶體中NO的熒光探針。尚未見報道靶向肝中NO的文獻,然而NO與肝組織的正常工作有著密切關(guān)聯(lián),而且目前還未揭示生物學上NO在肝組織中的作用機制,主要由于缺少定位檢測肝中NO的探針。鑒于上述情況,我們設(shè)計并合成了靶向定位檢測肝中NO的增強型熒光探針Gal-RhB,并通過實驗測試初步評估了其應(yīng)用價值。該熒光探針是以羅丹明B為熒光基團,鄰苯二胺為識別基團,接上半乳糖作為靶向定位肝的基團。同時接上半乳糖使該探針具有良好的水溶性,可以減小熒光探針與肝中的蛋白質(zhì)等分子的非特異性結(jié)合。該熒光探針可以與肝表面的脫唾液酸糖蛋白受體(ASGP)特異性結(jié)合,使熒光探針可以檢測生物體內(nèi)肝中NO。在NO作用下,熒光探針Gal-RhB的鄰苯二胺結(jié)構(gòu)從羅丹明上斷裂,羅丹明結(jié)構(gòu)可以發(fā)生開環(huán),熒光探針Gal-RhB檢測液轉(zhuǎn)變?yōu)榉奂t色。熒光探針Gal-RhB對NO具有高選擇性和抗干擾性,具有良好水溶性,探針對pH的穩(wěn)定性非常好,響應(yīng)速度非常快,7分鐘反應(yīng)完全。從pH穩(wěn)定性實驗表明,該熒光探針可以適用于生理條件pH對NO的檢測,當NO濃度在0-500 nM之間時,熒光探針在580 nm處熒光強度與NO濃度呈現(xiàn)出非常良好的線性關(guān)系,且探針Gal-RhB檢測最低下限值為1.62 nM,檢測靈敏度非常高。MTT實驗表明探針Gal-RhB的細胞毒性小,可用于活細胞中對NO進行熒光成像。用細胞熒光成像結(jié)果表明：對肝癌細胞具有特異性靶向作用,探針能夠檢測肝癌細胞中NO�；铙w斑馬魚熒光成像表明：熒光探針Gal-RhB可以靶向定位斑馬魚中肝組織中NO。對于研究肝組織中NO作用機理具有非常重要的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：羅丹明 一氧化氮 肝 熒光探針 斑馬魚 細胞成像
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-39
• 1.1 前言11
• 1.2 熒光分子探針11-13
• 1.2.1 識別基團12
• 1.2.2 報告基團12-13
• 1.2.3 連接基團13
• 1.3 熒光分子探針的信號傳遞機制13-24
• 1.3.1 熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)13-15
• 1.3.2 分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)15-17
• 1.3.3 光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)17-19
• 1.3.4 激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT)19-20
• 1.3.5 單體-激基締合物20-22
• 1.3.6 聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)22-24
• 1.4 羅丹明類熒光探針在檢測中的應(yīng)用24-31
• 1.4.1 羅丹明類熒光探針的介紹24-25
• 1.4.2 羅丹明對金屬離子的檢測25-28
• 1.4.3 基于羅丹明對活性氧和活性氮的檢測28-31
• 1.5 檢測NO的熒光分子探針31-36
• 1.5.1 基于鄰苯二胺PET效應(yīng)與NO成環(huán)反應(yīng)的熒光探針31-33
• 1.5.2 NO致使內(nèi)酰胺環(huán)開環(huán)的熒光分子探針33-35
• 1.5.3 NO與金屬絡(luò)合物反應(yīng)的熒光分子探針35-36
• 1.6 肝的介紹36-37
• 1.7 本課題的研究背景、意義及研究內(nèi)容37-39
• 第二章 熒光探針的合成及表征39-54
• 2.1 引言39
• 2.2 實驗部分39-46
• 2.2.1 主要原料與試劑39-40
• 2.2.2 主要實驗儀器和測試40
• 2.2.3 探針的合成與制備40-45
• 2.2.4 熒光探針的光譜性能測試45-46
• 2.3 結(jié)果與討論46-53
• 2.3.1 Anp-2的結(jié)構(gòu)表征46-47
• 2.3.2 RhB-Anp5的結(jié)構(gòu)表征47-49
• 2.3.3 RhB-Gal6的結(jié)構(gòu)表征49-50
• 2.3.4 探針Gal-RhB的結(jié)構(gòu)表征50-52
• 2.3.5 熒光探針Gal-RhB的光譜性能分析52-53
• 2.4 本章小結(jié)53-54
• 第三章 NO熒光探針的性能研究及其生物成像應(yīng)用54-77
• 3.1 引言54
• 3.2 實驗部分54-61
• 3.2.1 原料與試劑54-55
• 3.2.2 實驗儀器及測試55-56
• 3.2.3 探針Gal-RhB的光譜學性能測試56-58
• 3.2.4 探針Gal-RhB的MTT毒性實驗58-59
• 3.2.5 細胞培養(yǎng)及其熒光成像59-60
• 3.2.6 斑馬魚培養(yǎng)及其熒光成像60-61
• 3.3 結(jié)果與討論61-75
• 3.3.1 探針Gal-RhB的熒光光譜分析61-66
• 3.3.2 熒光探針對pH穩(wěn)定性66-67
• 3.3.3 選擇性和干擾性67-68
• 3.3.4 反應(yīng)機理驗證68-70
• 3.3.5 細胞毒性70-71
• 3.3.6 細胞熒光成像71-73
• 3.3.7 斑馬魚熒光成像73-75
• 3.4 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論77-78
• 參考文獻78-92
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果92-93
• 致謝93-94
• 答辯委員會對論文的評定意見94

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1 王姍姍;;小分子熒光探針在硫醇檢測中的最新研究進展[J];科技信息;2010年23期

2 向雨秘;龍少波;朱R，

本文編號：564302