雙光子熒光成像技術(shù)具有較小的組織光損傷及光毒性、較深的組織穿透能力、可降低光漂白作用及避免生物自發(fā)熒光等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于細(xì)胞、組織及活體水平上對生物分析物的檢測和成像研究,為進(jìn)一步了解生物分子的功能及其與機(jī)體的有機(jī)聯(lián)系提供了有效的技術(shù)分析手段,并且通過對疾病生物標(biāo)志物的特異性分析,可以實現(xiàn)疾病的早期診斷、疾病進(jìn)程的實時監(jiān)控,為新型藥物的設(shè)計提供理論依據(jù)。因此,如何設(shè)計新型雙光子熒光探針并使之為生物傳感和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究面臨的諸多問題提供解決方案,是本論文的出發(fā)點和落腳點。針對雙光子熒光探針在生物傳感和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中面臨的重點和難點問題,本論文設(shè)計并構(gòu)建了一系列性能優(yōu)良的新型雙光子熒光探針,并將其應(yīng)用于活細(xì)胞、組織及小鼠活體疾病模型中目標(biāo)生物分析物的檢測和成像,進(jìn)而深入研究生物分子在機(jī)體生理功能、疾病發(fā)展或疾病治療中的重要作用。具體內(nèi)容如下:1)在第二章中,通過分析氧化應(yīng)激現(xiàn)象產(chǎn)生過程中γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)的生理作用,我們開發(fā)了一種新型雙光子熒光探針Np-Glu用于GGT活性的檢測和成像。Np-Glu對GGT具有高靈敏度、高選擇性、快速響應(yīng)等特點。我們通過甲萘醌作為氧化...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 雙光子熒光的產(chǎn)生
        1.2.1 熒光的機(jī)理及相關(guān)參數(shù)
        1.2.2 雙光子熒光的機(jī)理及相關(guān)參數(shù)
    1.3 雙光子熒光探針的設(shè)計原理
        1.3.1 有機(jī)小分子熒光探針
        1.3.2 納米熒光探針
    1.4 雙光子熒光探針的生物應(yīng)用研究
        1.4.1 在癌癥中的應(yīng)用
        1.4.2 在腦部及神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用
        1.4.3 在肝部疾病中的應(yīng)用
        1.4.4 在其他疾病中的應(yīng)用
    1.5 本論文的構(gòu)想
第2章 γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶雙光子熒光探針的構(gòu)建及其在腫瘤氧化應(yīng)激過程中的應(yīng)用研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 化合物Np-Glu的合成
        2.2.3 光譜測定的一般過程
        2.2.4 細(xì)胞毒性實驗
        2.2.5 細(xì)胞氧化應(yīng)激模型構(gòu)建及GGT的雙光子熒光成像
        2.2.6 組織切片中GGT的雙光子熒光成像
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 設(shè)計原理
        2.3.2 熒光探針可行性及響應(yīng)機(jī)理分析
        2.3.3 實驗條件的優(yōu)化
        2.3.4 熒光性質(zhì)及檢測性能
        2.3.5 雙光子熒光性質(zhì)考察
        2.3.6 活細(xì)胞中GGT雙光子熒光成像
        2.3.7 正常組織和肝癌組織中GGT雙光子熒光成像
    2.4 小結(jié)
第3章 基于超分子組裝的比率型雙光子熒光納米探針用于生物分析物的定量檢測和成像
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 主體分子及客體分子的合成
        3.2.3 TPSNP的組裝及表征
        3.2.4 TPSNP-1的H₂S響應(yīng)測試
        3.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)與毒性實驗
        3.2.6 活細(xì)胞與深層組織內(nèi)H2S熒光成像
        3.2.7 不同器官中H₂S定量分析
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 TPSNP的合成與表征
        3.3.2 TPSNP的光譜性質(zhì)研究
        3.3.3 TPSNP的細(xì)胞毒性及細(xì)胞攝取研究
        3.3.4 TPSNP-1對H₂S的響應(yīng)研究
        3.3.5 活細(xì)胞及深層組織中H₂S的雙光子熒光成像
        3.3.6 TPSNP-1 用于器官中H₂S的定量分析
    3.4 小結(jié)
第4章 基于超薄二維共價有機(jī)框架的雙光子熒光納米探針用于抗干擾的生物成像
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 有機(jī)化合物的合成
        4.2.3 TpASH-NPHS的合成
        4.2.4 制備納米尺寸的TpASH-NPHS
        4.2.5 TpASH-NPHS的熒光傳感測試
        4.2.6 細(xì)胞培養(yǎng)與毒性實驗
        4.2.7 活細(xì)胞中H₂S的熒光成像
        4.2.8 細(xì)胞內(nèi)吞方式研究
        4.2.9 深層組織中H₂S的熒光成像
        4.2.10 缺氧實驗
        4.2.11 TpASH-NPHS和 CNPHS對 H₂S響應(yīng)的選擇性
        4.2.12 肝硬化小鼠模型的構(gòu)建
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 TpASH的合成和表征
        4.3.2 TpASH-NPHS的合成和表征
        4.3.3 納米探針TpASH-NPHS的制備和表征
        4.3.4 TpASH-NPHS對 H₂S的響應(yīng)研究
        4.3.5 TpASH-NPHS的穩(wěn)定性及細(xì)胞毒性
        4.3.6 活細(xì)胞中H₂S的雙光子熒光成像
        4.3.7 深層腫瘤組織中H₂S的雙光子熒光成像
        4.3.8 肝硬化小鼠模型中H₂S的檢測
    4.4 小結(jié)
第5章 基于黑磷的雙光子熒光納米探針用于單線態(tài)氧檢測及自報告的光動力學(xué)治療
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 試劑與儀器
        5.2.2 MNAH-COOH的合成
        5.2.3 黑磷納米片的制備
        5.2.4 BP-MNAH的制備
        5.2.5 黑磷納米片的光動力活性測試
        5.2.6 BP-MNAH的自報告光動力進(jìn)程測試
        5.2.7 細(xì)胞培養(yǎng)與毒性實驗
        5.2.8 細(xì)胞內(nèi)BP-MNAH的自報告光動力治療
        5.2.9 小鼠腫瘤模型中BP-MNAH的自報告光動力治療
    5.3 結(jié)果和討論
        5.3.1 設(shè)計原理
        5.3.2 BP-MNAH的制備和表征
        5.3.3 BP-MNAH的熒光自報告檢測
        5.3.4 細(xì)胞內(nèi)自報告光動力治療
        5.3.5 小鼠腫瘤模型中自報告光動力治療
    5.4 小結(jié)
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄 A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄 B 部分化合物的譜圖
致謝



本文編號：3786282