有機熒光探針在生物成像、醫(yī)學(xué)診斷、光學(xué)治療等方面具有廣泛應(yīng)用,其表現(xiàn)出的各種性質(zhì)與熒光探針的光物理過程和光化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。本論文圍繞熒光探針在光激活后可能經(jīng)歷的一系列物理化學(xué)反應(yīng)過程,對熒光分子進行結(jié)構(gòu)設(shè)計與衍生化,并根據(jù)熒光分子所表現(xiàn)出來的特性實現(xiàn)相應(yīng)的應(yīng)用。近紅外(NIR,600-900 nm)熒光成像具有靈敏度高,檢測方便迅速,且對檢測體系無干擾等優(yōu)點,在生物成像領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但有機熒光分子的光漂白特性極大限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。在本論文第二章,我們首先分析了熒光分子光漂白的路徑,發(fā)現(xiàn)熒光探針激發(fā)三線態(tài)(T1)的產(chǎn)生以及隨后與溶液基質(zhì)的能量轉(zhuǎn)移過程或電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)是引發(fā)熒光探針光漂白的重要階段。基于這一認(rèn)識,我們利用常見的NIR有機小分子熒光探針Cy5.5,將其與具有分子鉸鏈結(jié)構(gòu)的三線態(tài)淬滅劑(NPA)共價鍵接,合成具有自修復(fù)熒光特性的小分子熒光探針(NPA-Cy5.5)。在開放體系下,NPA-Cy5.5在水/有機溶劑的混合液里,表現(xiàn)出了顯著增強的光穩(wěn)定特性。為了增加NPA-Cy5.5的水溶性,將其鍵接到兩親性的聚多肽上(記為PN),用以進行生物熒光成像。細(xì)胞實驗表明,PN具...

【文章來源】： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：182 頁

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 超穩(wěn)態(tài)熒光探針
        1.1.1 光穩(wěn)定性機理
        1.1.2 提高探針光穩(wěn)定性的方法
            1.1.2.1 除氧法
            1.1.2.2 溶液添加劑法
            1.1.2.3 自修復(fù)法
        1.1.3 前景展望
    1.2 NIR-Ⅱ熒光成像
        1.2.1 NIR-Ⅱ熒光探針
            1.2.1.1 單臂碳納米管
            1.2.1.2 量子點
            1.2.1.3 稀土摻雜納米粒子
            1.2.1.4 有機熒光探針
            1.2.1.5 可用于NIR-Ⅱ成像的NIR-Ⅰ探針
        1.2.2 NIR-Ⅱ熒光成像的應(yīng)用
        1.2.3 NIR-Ⅱ的發(fā)展前景
    1.3 光熱治療（PTT）
        1.3.1 光熱治療的原理
        1.3.2 光熱治療的要素
            1.3.2.1 光熱試劑
            1.3.2.2 光源選擇
        1.3.3 PTT的發(fā)展前景
    1.4 光動力治療（PDT）
        1.4.1 光動力治療的原理
        1.4.2 光動力治療的三要素
            1.4.2.1 光敏劑（PS）
            1.4.2.2 激發(fā)光源
            1.4.2.3 氧氣
        1.4.3 PDT發(fā)展前景
    1.5 聚合物載藥體系
    1.6 本課題的提出
    參考文獻
第二章 聚多肽負(fù)載自修復(fù)有機熒光探針的合成及在生物成像中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與儀器
            2.2.1.1 主要試劑
            2.2.1.2 主要試劑
        2.2.2 化合物的合成與表征
            2.2.2.1 小分子熒光探針的合成
            2.2.2.2 兩親聚合物合成及大分子熒光染料的合成與表征
        2.2.3 樣品制備及表征
            2.2.3.1 紫外可見吸收譜與熒光光譜檢測
            2.2.3.2 熒光量子產(chǎn)率測試
            2.2.3.3 光漂白以及光穩(wěn)定性
            2.2.3.4 細(xì)胞實驗
            2.2.3.5 細(xì)胞毒性分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 Cy5.5及NPA-Cy5.5的合成與光物理性質(zhì)
        2.3.2 PC/PN汲PC0.05/PN0.05的合成與表征
        2.3.3 Cy5.5及NPA-Cy5.5在溶液中的光漂白特性
        2.3.4 Cy5.5和NPA-Cy5.5在活細(xì)胞成像中的光漂白
        2.3.5 PC/PN和PC_0.05/PN_0.05在活細(xì)胞成像中的光穩(wěn)定測試
        2.3.6 細(xì)胞毒性測試
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 聚多肽負(fù)載的近紅外二區(qū)有機熒光探針用于成像引導(dǎo)的腫瘤光熱治療
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與儀器
            3.2.1.1 主要試劑
            3.2.1.2 主要儀器
        3.2.2 化合物的合成與表征
            3.2.2.1 小分子熒光探針的合成
            3.2.2.2 聚合物熒光探針的合成（PF）
        3.2.3 樣品制備與表征
            3.2.3.1 PF膠束的制備
            3.2.3.2 吸收與發(fā)射譜
            3.2.3.3 近紅外二區(qū)熒光量子產(chǎn)率
            3.2.3.4 探針的光熱性質(zhì)及光穩(wěn)定性檢測
            3.2.3.5 光熱轉(zhuǎn)換系數(shù)的測定
            3.2.3.6 細(xì)胞培養(yǎng)以及細(xì)胞毒性分析
            3.2.3.7 實驗動物及腫瘤模型建立
            3.2.3.8 小鼠體內(nèi)NIR-Ⅱ生物成像及PF在腫瘤的富集
            3.2.3.9 活體紅外熱成像及光熱治療
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 FS以及PF的合成與表征
        3.3.2 PF的光熱性質(zhì)及光熱穩(wěn)定性
        3.3.3 PF在體外的細(xì)胞毒性測試
        3.3.4 活體NIR-Ⅱ熒光成像
        3.3.5 體內(nèi)紅外熱成像及光熱治療
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 基于BODIPY納米試劑用于NIR-Ⅱ熒光成像引導(dǎo)的光熱/光動力協(xié)同診療
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與儀器
            4.2.1.1 主要試劑
            4.2.1.2 主要儀器
        4.2.2 合成與表征
            4.2.2.1 小分子探針的合成
            4.2.2.2 包裹BDP-4Br膠束的制備（P@BDP）
            4.2.2.3 吸收與發(fā)射光譜測試
            4.2.2.4 絕對熒光量子產(chǎn)率測試
            4.2.2.5 體外熒光成像
            4.2.2.6 溶液中單線態(tài)氧的檢測
            4.2.2.7 光熱效應(yīng)及光穩(wěn)定性測試
            4.2.2.8 細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞攝取
            4.2.2.9 細(xì)胞內(nèi)ROS檢測
            4.2.2.10 細(xì)胞層面協(xié)同PTT/PDT
            4.2.2.11 活死細(xì)胞染色實驗
            4.2.2.12 腫瘤模型與血管高分辨NIR-Ⅱ熒光成像
            4.2.2.13 NIR-Ⅱ活體成像以及P@BDP體內(nèi)分布
            4.2.2.14 體內(nèi)光熱成像以及PTT/PDT協(xié)同治療
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 BDP-4Br的合成與表征
        4.3.2 P@BDP在溶液中的光熱性能
        4.3.3 BDP-4Br在溶液中ROS的產(chǎn)生能力
        4.3.4 細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生
        4.3.5 細(xì)胞對P@BDP的攝取
        4.3.6 細(xì)胞毒性測試
        4.3.7 活死細(xì)胞染色
        4.3.8 NIR-Ⅱ熒光成像以及P@BDP在體內(nèi)的分布和腫瘤富集
        4.3.9 活體紅外光熱成像
        4.3.10 協(xié)同的PTT/PDT治療
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
總結(jié)與展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]有機高分子納米光熱劑在體內(nèi)疾病診療中的應(yīng)用（英文） [J]. 歐翰林,李軍,陳超,高賀麒,薛雪,丁丹.  Science China Materials. 2019(11)
[2]NIR-II ?uorescence in vivo confocal microscopy with aggregation-induced emission dots [J]. Wenbin Yu,Bing Guo,Hequn Zhang,Jing Zhou,Xiaoming Yu,Liang Zhu,Dingwei Xue,Wen Liu,Xianhe Sun,Jun Qian.  Science Bulletin. 2019(06)



本文編號：3479403