本文關(guān)鍵詞：細(xì)胞核熒光探針的設(shè)計(jì)合成及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 熒光探針 細(xì)胞核 DNA濃度 一氧化氮 粘度

【摘要】：近年來,在生命科學(xué)領(lǐng)域中,基于熒光探針的生物成像技術(shù)所發(fā)揮的作用越來越大。隨著生物成像等一系列技術(shù)的快速發(fā)展,熒光探針已然成為研究醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和生物學(xué)等相關(guān)難題的重要工具。目前,大部分研究都集中在特異性靶向定位及能夠提供定量信息熒光探針的研究上。細(xì)胞核是細(xì)胞的控制樞紐,它在細(xì)胞的代謝、生長、分化等過程中起著不可取代的作用。目前具有特異的靶向定位到細(xì)胞核內(nèi)的熒光探針還是很少,因此開發(fā)出具有特定功能的細(xì)胞核靶向探針非常重要。本文以商業(yè)化Hoechst染料為母體,開發(fā)設(shè)計(jì)了三個(gè)具有細(xì)胞核靶向的能夠提供定量信息的功能化細(xì)胞核熒光探針,并且通過實(shí)驗(yàn)初步評測了其應(yīng)用價(jià)值。以Hoechst和萘酰亞胺為兩個(gè)熒光團(tuán)為母體,通過'Click'反應(yīng),得到一個(gè)Hoechst和萘酰亞胺的二聯(lián)體Hoe-N1。探針Hoe-N1具有兩個(gè)發(fā)射峰,能夠比率檢測DNA的濃度,并且可以比率檢測羥基自由基對DNA的損傷。細(xì)胞成像發(fā)現(xiàn),探針Hoe-N1能夠特異性定位到我們實(shí)驗(yàn)所用的所有細(xì)胞系的細(xì)胞核內(nèi),包括L02,SMMC-7721, COS-7, MCF-7, Hela, raw 246.7等細(xì)胞,并且具有非常低的背景熒光。最重要的是,探針Hoe-N1是目前發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)用比率檢測活細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)雙鏈DNA的濃度的探針,并且可以用來監(jiān)測活細(xì)胞內(nèi)由羥基自由基引起的雙鏈DNA的損傷。受鄰苯二胺類結(jié)構(gòu)可以在室溫下與一氧化氮(NO)快速反應(yīng)形成三唑結(jié)構(gòu)的啟發(fā),本文設(shè)計(jì)合成了一個(gè)以Hoechst為母體的細(xì)胞核靶向的NO熒光探針Hoe-NO。探針Hoe-NO具有靶向定位到活細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)的性質(zhì),同時(shí)我們做了探針Hoe-NO的NO滴定實(shí)驗(yàn),并且通過高分辨質(zhì)譜驗(yàn)證了反應(yīng)產(chǎn)物三唑的生產(chǎn)。細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)表明,探針Hoe-NO能夠靶向定位到活細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi),而且具有較低的背景熒光。在雙光子壽命研究中,通過加入NO前后細(xì)胞壽命成像的對比,我們發(fā)現(xiàn)探針Hoe-NO在結(jié)合NO后其熒光壽命明顯增長,因此具有定量檢測細(xì)胞核內(nèi)NO含量的潛能。通過改造Hoechst染料,在Hoechst結(jié)構(gòu)中引入吲哚季氨鹽結(jié)構(gòu)從而設(shè)計(jì)合成了探針Hoe-IndolDNA滴定實(shí)驗(yàn)表明,探針Hoe-Indol能夠通過Hoechst部分與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的小溝槽結(jié)合而實(shí)現(xiàn)與DNA特異性結(jié)合。探針Hoe-Indol在不同粘度大小溶液內(nèi)的熒光成像實(shí)驗(yàn)表明,探針Hoe-Indol能夠檢測溶液的粘度。細(xì)胞共聚焦顯微成像實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了探針Hoe-Indol能夠特異性進(jìn)入到活細(xì)胞的細(xì)胞核中。因此,我們成功設(shè)計(jì)合成了一個(gè)靶向定位到活細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)的檢測周圍粘度的熒光探針Hoe-Indol。
【關(guān)鍵詞】：熒光探針 細(xì)胞核 DNA濃度 一氧化氮 粘度
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q2-33;O657.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-32
• 1.1 熒光分子探針10-11
• 1.1.1 熒光產(chǎn)生的原理10-11
• 1.1.2 熒光探針的設(shè)計(jì)原理11
• 1.2 細(xì)胞器靶向熒光分子探針11-30
• 1.2.1 線粒體探針11-14
• 1.2.2 溶酶體探針14-19
• 1.2.3 細(xì)胞膜探針19-22
• 1.2.4 細(xì)胞核探針22-30
• 1.3 本文研究的意義30-32
• 2 細(xì)胞核靶向檢測DNA損傷的熒光探針合成及應(yīng)用32-64
• 2.1 概述32-34
• 2.2 相關(guān)化合物的合成路線34-36
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分36-50
• 2.3.1 原料與儀器36
• 2.3.2 合成步驟36-48
• 2.3.3 光譜測試方法48-50
• 2.4 結(jié)果與討論50-63
• 2.4.1 ctDNA的紫外吸收光譜50
• 2.4.2 探針Hoe-Nl的DNA滴定實(shí)驗(yàn)50-52
• 2.4.3 探針Hoe-Nl與Hoe-yl在DNA滴加前后的紫外吸收光譜52-53
• 2.4.4 探針Hoe-Nl的光譜性質(zhì)53
• 2.4.5 I~-驗(yàn)證探針Hoe-Nl與DNA的作用方式53-55
• 2.4.6 探針Hoe-Nl的雙光子吸收截面的測定55
• 2.4.7 探針Hoe-Nl用于羥基自由基對DNA損傷的檢測55-57
• 2.4.8 探針Hoe-Nl的成像測試57-62
• 2.4.9 探針Hoe-Nl的細(xì)胞毒性試驗(yàn)62-63
• 2.5 本章小結(jié)63-64
• 3 細(xì)胞核NO的熒光探針合成及應(yīng)用64-74
• 3.1 概述64-66
• 3.2 探針Hoe-NO的合成路線66
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分66-69
• 3.3.1 原料或儀器66
• 3.3.2 合成步驟66-69
• 3.3.3 光譜測試方法69
• 3.4 結(jié)果與討論69-73
• 3.4.1 探針Hoe-NO的NO響應(yīng)測試69-70
• 3.4.2 探針Hoe-NO的ctDNA滴定70-71
• 3.4.3 探針Hoe-NO與NO作用機(jī)理的驗(yàn)證71-72
• 3.4.5 探針Hoe-NO的細(xì)胞成像72-73
• 3.5 本章小結(jié)73-74
• 4 細(xì)胞核粘度熒光探針的設(shè)計(jì)與合成74-81
• 4.1 概述74-75
• 4.2 探針Hoe-Indol的合成路線75
• 4.3 實(shí)驗(yàn)部分75-77
• 4.3.1 合成步驟75-77
• 4.4 結(jié)果與討論77-79
• 4.4.1 探針Hoe-Indol的DNA滴定77-78
• 4.4.2 探針Hoe-Indol的粘度響應(yīng)測試78-79
• 4.4.3 探針Hoe-Indol的細(xì)胞成像79
• 4.5 本章小結(jié)79-81
• 結(jié)論81-83
• 參考文獻(xiàn)83-90
• 附錄A 論文中有關(guān)化合物的核磁譜圖90-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況96-97
• 致謝97-98

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本文編號：615969