近年來,熒光探針因其具有靈敏度高、可原位、可實時以及對活細胞損傷小等優(yōu)點,在疾病相關分子的檢測和成像具有非常重要的研究意義。雖然以有機熒光團為代表的傳統(tǒng)熒光探針已被廣泛應用于生化分析領域。然而,其具有細胞毒性大、細胞攝入率低、自發(fā)熒光干擾大、選擇性差以及組織穿透深度小等缺點,在很大程度上限制了熒光探針在細胞內(nèi)的應用。發(fā)光納米材料的出現(xiàn)為了解決上述問題提供了可能,基于發(fā)光納米材料構(gòu)建熒光探針用于疾病相關分子的分析檢測成為了研究的熱點。本論文為了實現(xiàn)疾病分子的高靈敏度檢測,構(gòu)建了下列2種熒光探針分別用于miRNAs和活性氧分子的檢測,并成功用于成像分析。具體內(nèi)容如下:（1）LRET多功能比率型納米探針對細胞內(nèi)miRNAs生物傳感的應用合理的設計和構(gòu)建生物納米探針用于細胞內(nèi)miRNAs生物傳感對早期臨床診斷和預后具有重要的意義。本章我們開發(fā)了一種基于LRET的Na YF₄:Yb,Er@Na YF₄@NH₂-m Si O₂/羅丹明B/C-DNA三明治結(jié)構(gòu)的通用型比率型納米探針,用于細胞內(nèi)miRNAs靈敏檢測... 

【文章來源】：湖南工業(yè)大學湖南省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三明治RMFIA檢測疾病生物標志物的示意圖

輳琁rudayaraj等將BSA聚合的AuNCs與赫賽丁(抗體藥物)聚合，用于過度表達ErbB2乳腺癌細胞和腫瘤組織的特異性定位和核定位。更有趣的是他們發(fā)現(xiàn)，AuNCs-赫賽丁能夠逃避溶酶體途徑進入癌細胞核，從而增強藥物的治療作用[40]。Ju等通過簡單的一步組裝碳量子點-AuNCs可用于體內(nèi)和體外比率檢測hROS，該組裝能夠增強AuNCs熒光，提高碳量子點的穩(wěn)定性。雙發(fā)射特性允許在高對比度的活細胞中對hROS信號進行敏感成像和監(jiān)測。重要的是，該納米探針具有良好的光穩(wěn)定性和良好的生物相容性，可用于檢測局部耳部炎癥模型中的ROS[41]。如圖1-3所示，Chen等設計和制備了基于二氫卟酚e6(Ce6)光敏劑共軛的二氧化硅涂層的金納米簇(AuNC@SiO2-Ce6)的光熱敏劑，用于熒光成像引導的光動力療法(PDT)。AuNC@SiO2-Ce6具有出色的功能，例如高Ce6光敏劑負載量，在其循環(huán)過程中沒有非特異性釋放Ce6，并且顯著提高了Ce6的細胞吸收效率。此外，Ce6的熒光和AuNCs的等離激元發(fā)光為納米分子的亞細胞表征提供了機會。這種光熱療劑具有良好的穩(wěn)定性，高的水分散性和溶解性，無細胞毒性以及良好的生物相容性，從而促進了其生物醫(yī)學應用，特別是在多模態(tài)光學，CT和光聲(PA)成像引導的PDT或聲動力學治療中[42]。圖1-3三明治RMFIA檢測疾病生物標志物的示意圖Figure1-3ThesandwichRMFIAforthedetectionofdiseasebiomarkers1.2.4碳納米材料自從1985年美國萊斯大學Smalley等人發(fā)現(xiàn)富勒烯，碳納米材料在近年來成為一大重要的研究課題[43]。1991年[44]、2004年[45]，又發(fā)現(xiàn)了一維碳納米管(CNT)和二維碳原子晶體石墨烯(graphene)，這兩種同素異形體的發(fā)現(xiàn)又引起了碳材料研究的熱潮。碳納米材料是指一類至少有一個維度在尺寸上達到納米量級的碳材料，按其空間維度受納米尺度的約束?

用于疾病分子檢測熒光納米探針的構(gòu)建及性能表征6維(碳納米管)和二維碳納米材料(碳納米管)[46,47]。如圖1-4所示，碳納米材料主要包括碳納米管、納米金剛石、石墨烯、富勒烯及碳量子點等[48]。碳納米材料具有多樣性、極好的導電性和光學性質(zhì)、生物相容性等優(yōu)勢，在領域具有廣闊的應用前景[49]。其中石墨烯是所有材料中最堅硬、最薄的材料，它由單層碳原子通過sp2雜化成鍵組成六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜[50]。石墨烯具有極好的導電性、生物相容性、化學穩(wěn)定性、比表面積大和高吸附性、價格便宜等優(yōu)勢，被認為是一種理想的傳感材料[51]。碳量子點也具備優(yōu)異的水溶性和和生物相容性勢，能夠克服了高毒性和不適合體內(nèi)應用的缺點。此外，碳量子點合成的方法多種多樣，對環(huán)境友好，光響應性良好、上轉(zhuǎn)換的發(fā)光性質(zhì)和半導體特性[52]，在生物傳感和生物成像領域備受關注。Qian等開發(fā)了一種方便且靈敏度高的熒光檢測方法，用于檢測焦磷酸(ppi)和監(jiān)測堿性磷酸酶(ALP)的活性。利用碳量子點良好的生物相容性和較強的熒光性，獨特的Cu2+聚合能力，ppi高效競爭性的誘導解聚能力，以及ALP的水解能力來構(gòu)建雙功能生物傳感器[53]。Zhu等發(fā)展了基于碳量子點雙發(fā)射比率型熒光探針用于細胞內(nèi)成像，碳點被AE-TPEA修飾，然后包裹CdSe@SiO2量子點，Cu2+能夠使碳量子點淬滅，而對CdSe@SiO2沒有淬滅作用，因此可以作為內(nèi)參[54]。Wang等合成了碳點-MnO2納米片，可用作抗壞血酸傳感和體內(nèi)成像的新型的“開啟式”熒光和磁性雙功能探針�；谠撛O計，在沒有目標物存在時，碳點的熒光被MnO2納米片淬滅。在AA存在下，MnO2納米片被抗壞血酸還原為Mn2+，從而導致溶液的熒光恢復和磁共振信號增強。而且，磁共振信號的組合提高了傳感器的識別能力?

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3208369