硫化氫熒光探針的制備及其在生物醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用
本文選題:熒光探針 + H_2S; 參考:《濟(jì)南大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:硫化氫(H_2S)以其刺激性氣味和有害性質(zhì)而聞名,是一種重要的內(nèi)源性氣體遞質(zhì)。H_2S,一氧化氮和一氧化碳并稱為生物學(xué)中三種氣態(tài)介質(zhì)分子。H_2S在體內(nèi)的含量,與不同的生理過程相關(guān)。例如:H_2S可參與血紅蛋白改變,能夠調(diào)節(jié)體內(nèi)多種酶,對(duì)神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行調(diào)節(jié),舒張血管平滑肌,保護(hù)胃黏膜,減小壓力的作用?墒,生物體內(nèi)H_2S失調(diào)則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體嚴(yán)重?fù)p傷,比如老年癡呆癥,唐氏綜合征,糖尿病,肝硬化等。所以實(shí)現(xiàn)生物體內(nèi)H_2S的檢測(cè)具有十分重要的生物學(xué)意義。在檢測(cè)H_2S的技術(shù)手段中,熒光探針具有選擇性好、靈敏度高、對(duì)生物樣品損傷小、可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),而普遍應(yīng)用于檢測(cè)生物體的H_2S。本文結(jié)合H_2S探針研究性狀,設(shè)計(jì)合成了不同機(jī)理的H_2S熒光探針,并進(jìn)行了深入的研究。(1)以BODIPY作為熒光平臺(tái),設(shè)計(jì)合成了BH-HS探針。BH-HS探針是第一個(gè)以TICT機(jī)理合成的,熒光信號(hào)增強(qiáng)的探針。H_2S的加入,使TICT機(jī)理受到抑制,探針在535 nm處表現(xiàn)出很強(qiáng)的熒光。該探針有很多優(yōu)點(diǎn),如響應(yīng)時(shí)間很短、細(xì)胞毒性小、較好的選擇性、抗其他分子干擾能力強(qiáng)等。另外,用肉眼就能夠觀察到溶液顏色的變化,伴隨著紫外燈下也可以觀察到探針熒光顏色的變化,是一種能夠進(jìn)行生色傳感的熒光探針。對(duì)探針進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)成像,結(jié)果顯示,該探針具有優(yōu)異的細(xì)胞滲透性,可以對(duì)細(xì)胞內(nèi)源性和外源性的H_2S進(jìn)行檢測(cè)。(2)根據(jù)分子內(nèi)親核取代反應(yīng)和ESIPT機(jī)制,以苯并噻唑?yàn)槠脚_(tái),開發(fā)了基于ESIPT機(jī)理的具有大的熒光信號(hào)增強(qiáng)的H_2S熒光探針。向ESIPT-HS中添加H_2S引起462 nm處熒光信號(hào)大的加強(qiáng),因?yàn)橛蒆_2S觸發(fā)探針的熒光,并釋放具有更強(qiáng)的ESIPT態(tài)發(fā)射的化合物HBT的藍(lán)色熒光。該探針顯示出良好的性質(zhì),例如大的熒光增強(qiáng)信號(hào),大的斯托克斯位移,良好的選擇性和低的細(xì)胞毒性。熒光成像顯示ESIPT-HS是膜滲透性的,并且適合于在活細(xì)胞中觀察外源性和內(nèi)源性的H_2S。(3)H_2S作為信號(hào)分子,在人體的許多生物過程中起關(guān)鍵作用。在細(xì)胞器水平,需要研究工具來解釋線粒體中H_2S的復(fù)雜的生理作用。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),以萘酰亞胺為熒光平臺(tái),根據(jù)ICT機(jī)理開發(fā)了一個(gè)快速響應(yīng)和線粒體靶向的雙光子熒光H_2S探針(MT-HS),該探針具有大的熒光信號(hào)增強(qiáng)倍數(shù)(40倍熒光增強(qiáng))。向MT-HS中加入H_2S后,在540 nm附近的熒光信號(hào)顯著增強(qiáng)。該探針可以在活細(xì)胞中對(duì)外源性和內(nèi)源性H_2S成像,探針具有線粒體靶向性,并且與Mitochondrial-Tracker具有高的共定位系數(shù)。重要的是,探針可以檢測(cè)線粒體中H_2S引起的熒光變化,并且因具有深的組織穿透性而適用于在活組織中用雙光子顯微鏡對(duì)H_2S熒光成像。
[Abstract]:H _ 2S , nitric oxide and carbon monoxide are widely used in the detection of H _ 2S . In order to achieve this goal , we have developed a fast response and mitochondrial targeting two - photon fluorescence H _ 2S probe ( MT - HS ) by adding H _ 2S to ESIPT - HS .
【學(xué)位授予單位】:濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:R318;O657.3
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本文編號(hào):1868855
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