本文關(guān)鍵詞：基于非共價鍵作用的磷光共軛聚合物的設計、合成及其生物應用

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【摘要】：人類的生命活動離不開氧氣的參與,供氧不足導致的生物細胞乏氧是腫瘤的重要特征,實現(xiàn)對腫瘤細胞的乏氧檢測已成為生物醫(yī)學研究領(lǐng)域的熱點。磷光過渡金屬配合物(如銥、釕、鉑等)作為一類重要的乏氧探針,能夠?qū)崿F(xiàn)無損、可逆和實時地檢測細胞內(nèi)氧氣。其中銥配合物由于具有較高的量子效率、可調(diào)的發(fā)光波長以及容易修飾的分子結(jié)構(gòu)等優(yōu)點,在生物乏氧檢測方面得到廣泛應用。共軛聚合物具有熒光小分子不可比擬的優(yōu)點:能與分析物受體特異性相互作用或者非特異性相互作用,具有較多的結(jié)合位點、吸收系數(shù)大、光穩(wěn)定性好、斯托克斯位移大等。由于以上這些優(yōu)點,共軛聚合物已被廣泛研究用于生物領(lǐng)域。本論文中主要設計合成了一類陰離子型銥配合物并研究其在生物傳感方面的應用;在此基礎之上結(jié)合共軛聚合物和磷光銥配合物的優(yōu)點開發(fā)了一種基于非共價鍵作用的熒光/磷光雙發(fā)射聚合物基軟鹽并將其應用于細胞內(nèi)乏氧檢測。主要內(nèi)容如下:1.設計、合成了一類陰離子型過渡金屬銥配合物,相比于中性和陽離子型銥配合物而言,該類陰離子型銥配合物合成簡單、產(chǎn)率高,具有較低的細胞毒性和良好的生物相容性。將其作為生物探針,通過共聚焦成像、磷光壽命成像實現(xiàn)了腫瘤細胞內(nèi)不同氧氣濃度的檢測。此陰離子型銥配合物具有光穩(wěn)定性強、量子效率高、磷光壽命長等突出的光物理性質(zhì),在生物成像應用中利用壽命成像技術(shù)可以消除短壽命生物自發(fā)熒光的干擾,明顯提高成像的信噪比與檢測的靈敏性。2.設計、合成了一種熒光/磷光雙發(fā)射聚合物基軟鹽材料。將對氧氣不敏感的陽離子型熒光共軛聚合物與對氧氣敏感的陰離子型磷光銥配合物通過靜電作用結(jié)合在一起形成磷光共軛聚合物軟鹽,從而可以實現(xiàn)對細胞內(nèi)氧氣的比率檢測。對氧氣敏感的磷光銥配合物具有長的發(fā)光壽命,而共軛聚合物具有良好的水溶性、優(yōu)異的光物理性質(zhì),將兩者結(jié)合應用于生物成像中能夠削弱背景熒光的干擾,提高檢測的信噪比。該材料作為生物探針具有低的生物毒性、高的檢測靈敏性及良好的生物相容性,將其應用于細胞成像中,通過比率法成像和磷光壽命成像,實現(xiàn)了對活細胞內(nèi)不同氧含量的檢測,提高了檢測的準確性。
【關(guān)鍵詞】：氧氣傳感 磷光銥配合物 共軛聚合物 軟鹽 生物成像
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4;O657.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-29
• 1.1 引言10
• 1.2 磷光銥配合物10-17
• 1.2.1 磷光銥配合物概述10-11
• 1.2.2 磷光銥配合物光物理性質(zhì)應用研究11-17
• 1.3 共軛聚合物17-24
• 1.3.1 共軛聚合物概述17-18
• 1.3.2 共軛聚合物在生物應用中的研究進展18-24
• 1.4 磷光過渡金屬基軟鹽的應用研究24-27
• 1.5 本論文的設計思路和研究內(nèi)容27-29
• 第二章 陰離子型銥配合物的設計、合成及其應用研究29-45
• 2.1 引言29
• 2.2 設計思路29-30
• 2.3 實驗部分30-36
• 2.3.1 主要藥品和試劑30-31
• 2.3.2 實驗儀器和方法31-32
• 2.3.3 陰離子型銥配合物的合成32-36
• 2.4 結(jié)果與討論36-44
• 2.4.1 化合物結(jié)構(gòu)表征36
• 2.4.2 陰離子型銥配合物光物理性質(zhì)36-37
• 2.4.3 陰離子型銥配合物對氧氣的響應性37-39
• 2.4.4 陰離子型銥配合物對氧氣響應可逆性39-40
• 2.4.5 陰離子型銥配合物的細胞毒性40-41
• 2.4.6 陰離子型銥配合物細胞成像41-44
• 2.5 本章小結(jié)44-45
• 第三章 磷光共軛聚合物軟鹽的設計、合成及其生物應用45-59
• 3.1 引言45-46
• 3.2 設計思路46-47
• 3.3 實驗部分47-51
• 3.3.1 主要藥品與試劑47
• 3.3.2 實驗儀器和方法47-49
• 3.3.3 材料的合成49-51
• 3.4 結(jié)果與討論51-58
• 3.4.1 化合物結(jié)構(gòu)表征51
• 3.4.2 磷光共軛聚合物軟鹽的光物理性質(zhì)51-52
• 3.4.3 磷光共軛聚合物軟鹽對氧氣響應性52-54
• 3.4.4 磷光共軛聚合物軟鹽的細胞毒性54-55
• 3.4.5 磷光共軛聚合物軟鹽細胞成像55-57
• 3.4.6 磷光共軛聚合物軟鹽磷光壽命成像57-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第四章 總結(jié)與展望59-60
• 參考文獻60-65
• 附錄1 部分化合物的核磁和質(zhì)譜圖65-70
• 附錄2 攻讀碩士學位期間撰寫的論文70-71
• 附錄3 攻讀碩士學位期間申請的專利71-72
• 附錄4 攻讀碩士學位期間參加的科研項目72-73
• 致謝73

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本文編號：837943