熒光生物成像由于其高靈敏度、良好的時空分辨率、無創(chuàng)性、快速和實時響應(yīng)性以及輕便的可獲得性,被認(rèn)為是生物研究中不可或缺的技術(shù)。其中,熒光探針因其特異性強(qiáng)、靈敏度高、響應(yīng)快、技術(shù)簡單等優(yōu)點,在熒光成像技術(shù)中起著關(guān)鍵作用。聚集誘導(dǎo)發(fā)光（aggregation-induced emission,AIE）分子表現(xiàn)出獨特的現(xiàn)象,即分子溶解于溶液中時不發(fā)光或發(fā)光很弱,但在聚集/團(tuán)簇態(tài)條件下具有高效發(fā)光特性�；诖�,具有AIE的特性的熒光探針常常表現(xiàn)出在自發(fā)聚集或與分析物結(jié)合條件下熒光開啟特性,具有高靈敏度和優(yōu)異的信噪比。因此,基于AIE這種獨特光學(xué)特性的熒光探針在熒光生物成像方面展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。然而由于大部分的的熒光探針都是有機(jī)分子,不具有良好的生物相容性,在水中容易發(fā)生聚集,不利于檢測和成像研究,而同時具有較高的特異性靶向能力或響應(yīng)能力的探針更是稀少。本論文基于AIE材料,設(shè)計合成了一系列具有特異性靶向和響應(yīng)的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)的熒光探針,并利用它們進(jìn)行生物成像和傳感研究。具體如下:1.利用9,10-二苯乙烯基蒽作為發(fā)光主體,通過與可以靶向磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3（GPC-3）的多肽L5偶聯(lián),合... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

具有AIE性質(zhì)的硅雜環(huán)戊二烯衍生物的分子結(jié)構(gòu)

吉林大學(xué)碩士畢業(yè)論文4理發(fā)光性質(zhì)方面有一些共同的地方：在良溶劑或者含水量比較低時，基本上不會發(fā)光或者熒光很微弱；在含水量達(dá)到中等時，溶液的熒光強(qiáng)度會隨著含水量的增加而逐漸增強(qiáng)，并且熒光開始發(fā)生紅移，在紫外吸收光譜上就會表現(xiàn)為吸收峰的峰尾會延長，說明了分子在這種條件下發(fā)生了聚集。1.2.1.2取代基乙烯類發(fā)光分子圖1.2.具有AIE性質(zhì)的取代基乙烯衍生物的分子結(jié)構(gòu)2002年，S.Y.Park研究組報道了苯乙烯的氰基取代衍生物（6,7），這些衍生物表現(xiàn)出很好的AIE性質(zhì)[20]。隨后，四苯乙烯（TPE）這種AIE明星分子也被研發(fā)出來，圖1.2.列出了一系列TPE分子及其衍生物，四苯乙烯類分子聚集誘導(dǎo)現(xiàn)象明顯，合成步驟簡單產(chǎn)率較高，關(guān)鍵是具有較多的修飾位點，易于進(jìn)行官能團(tuán)的修飾，且光穩(wěn)定性好，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)檢測和生物檢測領(lǐng)域[21-23]。香港科技大學(xué)TangB.Z研究組在四本基乙烯分子上做了大量的研究。TPE其在乙腈溶劑中溶解后基本不發(fā)光，當(dāng)大量加入其不良溶劑水時，由于分子的聚集，溶液的熒光強(qiáng)度會逐漸增強(qiáng)。TPE的合成簡單，易于修飾，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，溶解性較好等優(yōu)異的特性，使其在熒光探針領(lǐng)域大放特彩，被用來檢測生物大分子、金屬離子、溶液pH、以及細(xì)胞成像、活體成像等等，受到廣大的科研人員的關(guān)注，有關(guān)的TPE衍生物報告越來越多[24-27]。

第一章前言51.2.1.39,10-二苯乙烯基蒽類發(fā)光分子圖1.3.具有AIE性質(zhì)的9,10-二苯乙烯蒽衍生物的分子結(jié)構(gòu)圖1.3.所示是以典型的AIE分子DSA（9,10-二苯乙烯蒽）為核心的化合物[28-31]，由吉林大學(xué)田文晶研究組設(shè)計合成，這種分子在良溶劑中幾乎沒有熒光，但是在不良溶劑或者聚集態(tài)時具有較強(qiáng)的熒光[32-35]。一般認(rèn)為DSA類分子AIE性質(zhì)產(chǎn)生的原因是：蒽這個核心單元與旁邊連接在一起的乙烯取代基不在同一個平面內(nèi)，具有一定的扭曲角度，在溶液中由于分子處于單分子狀態(tài)，在受到光的激發(fā)后，旁邊的乙烯取代基可以通過自由轉(zhuǎn)動來抵消掉激發(fā)后的輻射躍遷能量；而在分子的聚集態(tài)中由于分子間的相互作用蒽核旁邊的乙烯取代基被固定在一定的角度平面內(nèi)，取代基并不能自由轉(zhuǎn)動，因此分子受到激發(fā)后的輻射躍遷能量將主要以光的形式或者其他形式釋放出來，就產(chǎn)生了熒光。另外Tian研究組在DSA的基礎(chǔ)上合成了一系列的小分子，可以用來做生物熒光探針，檢測生物大分子、金屬離子、溶液pH等等，這種分子還可以被設(shè)計合成為具有AIE性質(zhì)的寡聚物，進(jìn)行自組裝研究。也可以將其連接到聚合物鏈上，制成具有高熒光效率的納米粒子并用于生物成像。在材料研究方面由于有很好的機(jī)械變色等刺激響應(yīng)被各個研究組關(guān)注。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Boosting the photodynamic therapy efficiency with a mitochondria-targeted nanophotosensitizer[J]. Limin Yang,Peng Gao,Yuanlei Huang,Xiao Lu,Qian Chang,Wei Pan,Na Li,Bo Tang.  Chinese Chemical Letters. 2019(06)
[2]Precise nanomedicine for intelligent therapy of cancer[J]. Huabing Chen,Zhanjun Gu,Hongwei An,Chunying Chen,Jie Chen,Ran Cui,Siqin Chen,Weihai Chen,Xuesi Chen,Xiaoyuan Chen,Zhuo Chen,Baoquan Ding,Qian Dong,Qin Fan,Ting Fu,Dayong Hou,Qiao Jiang,Hengte Ke,Xiqun Jiang,Gang Liu,Suping Li,Tianyu Li,Zhuang Liu,Guangjun Nie,Muhammad Ovais,Daiwen Pang,Nasha Qiu,Youqing Shen,Huayu Tian,Chao Wang,Hao Wang,Ziqi Wang,Huaping Xu,Jiang-Fei Xu,Xiangliang Yang,Shuang Zhu,Xianchuang Zheng,Xianzheng Zhang,Yanbing Zhao,Weihong Tan,Xi Zhang,Yuliang Zhao.  Science China（Chemistry）. 2018(12)
[3]Galactose functionalized diketopyrrolopyrrole as NIR fluorescent probes for lectin detection and Hep G2 cell targeting based on aggregation-induced emission mechanism[J]. YANDi Hang,Xiaolei Cai,Jian Wang,Tao Jiang,Jianli Hua,Bin Liu.  Science China（Chemistry）. 2018(08)
[4]A highly sensitive DNA-AIEgen-based “turn-on” fluorescence chemosensor for amplification analysis of Hg2+ ions in real samples and living cells[J]. Xiaowen Ou,Xiaoding Lou,Fan Xia.  Science China（Chemistry）. 2017(05)



本文編號：3638399