甲醛是最簡單、最重要的活性羰基化合物（RCS）,參與多種基本的生命活動(dòng)過程,包括基因表達(dá)調(diào)控和長期記憶的存儲、再現(xiàn)等。但是過量的甲醛能夠使蛋白質(zhì)和DNA發(fā)生交聯(lián),從而損害其結(jié)構(gòu)和功能,誘發(fā)甲醛應(yīng)激。甲醛的濃度異常與癌癥、糖尿病和神經(jīng)退行性疾病等的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。然而,甲醛的這些生理、病理學(xué)的分子機(jī)制仍然尚未闡明,尤其是甲醛在免疫系統(tǒng)和免疫反應(yīng)中的濃度變化和相關(guān)作用,尚無明確報(bào)道。同時(shí),O₂^·-是最重要的一類活性氧（ROS）,可通過酶促或非酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化為過氧化氫（H₂O₂）、羥基自由基（^·OH）、次氯酸（HClO）、過氧亞硝酸根（ONOO^-）等其他ROS,是氧化應(yīng)激的重要標(biāo)志物。O₂^·-水平異常升高會導(dǎo)致細(xì)胞氧化損傷,誘導(dǎo)細(xì)胞壞死或凋亡,進(jìn)而誘發(fā)多種疾病,如中風(fēng)、神經(jīng)退行性疾病、癌癥等。因此,監(jiān)測甲醛和O₂^·-等活性小分子或離子的產(chǎn)生、分布、代謝、消除等濃度變化,對于闡... 

【文章來源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

活性氧的產(chǎn)生和關(guān)系圖[29]

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文3結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞DNA損壞，破壞人類機(jī)體功能[37,38]；1O2含量過高時(shí)，也會氧化體內(nèi)各種活性分子造成機(jī)體損傷[39,40]。ROS參與并維持細(xì)胞的功能和健康，及時(shí)觀察到ROS濃度異常，能夠更好的理解細(xì)胞和生物體中與ROS相關(guān)的疾病產(chǎn)生的機(jī)制。O2作為其他ROS的前體，當(dāng)其濃度發(fā)生明顯變化時(shí)，必然導(dǎo)致其他活性氧濃度變化，打破機(jī)體失衡，因此能夠及時(shí)監(jiān)測到O2的濃度變化，對體內(nèi)氧化還原失衡導(dǎo)致的疾病的早期預(yù)防和診斷具有重要意義。1.2甲醛熒光探針的研究進(jìn)展相比于氣相色譜、質(zhì)譜等傳統(tǒng)的檢測方法，基于探針的熒光分析法具有操作簡便、時(shí)空分辨率高、非侵入性等優(yōu)點(diǎn)。目前文獻(xiàn)中有大量甲醛熒光探針的研究報(bào)道，根據(jù)響應(yīng)機(jī)理分類，主要包括以下四種：1.2.1以氨基作為響應(yīng)基團(tuán)的熒光探針Thangadurai和Yoon使用BODIPY為熒光母體，設(shè)計(jì)合成了熒光增強(qiáng)型的檢測甲醛的探針（圖1-2）[41]。探針以苯胺作為甲醛的識別基團(tuán)，由于PET效應(yīng)，探針本身幾乎沒有熒光；加入甲醛后，PET效應(yīng)被阻斷，熒光強(qiáng)度明顯增加，實(shí)現(xiàn)了對甲醛的檢測。圖1-2探針1與HCHO反應(yīng)示意圖郭慧琛課題組以鄰苯二胺作為識別基團(tuán)，構(gòu)建了以BODIPY為熒光母體的能夠高選擇性的檢測甲醛的探針（圖1-3）[42]。探針本身熒光較弱，與甲醛反應(yīng)后，發(fā)出強(qiáng)烈的綠色熒光，并且波長由原來的525nm紅移至548nm。探針具有較低的檢測限，約為0.104μmol/L。該探針不僅可以用于檢測細(xì)胞中的甲醛，還可以對氣體環(huán)境中的甲醛進(jìn)行快速、簡便地檢

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文4測，有望進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用于日常生活中。圖1-3探針2與HCHO反應(yīng)示意圖徐勇前課題組報(bào)告了兩種基于ESIPT的熒光探針BT-1和BT-2，用于檢測甲醛，其中，BT-1的性能優(yōu)于BT-2，可以在有乙醛存在的條件下檢測甲醛（圖1-4）[43]。BT-1具有較大的斯托克斯位移，并且可以檢測活擬南芥組織中的外源性和內(nèi)源性甲醛。圖1-4探針3與HCHO反應(yīng)示意圖陳令新課題組合成了可逆熒光探針，用于選擇性檢測活細(xì)胞和體內(nèi)的甲醛（圖1-5）[44]。該探針以BODIPY作為熒光染料，以伯氨基作為反應(yīng)基團(tuán)，能夠?qū)兹┻M(jìn)行可逆檢測而不受其他RCS和生物相關(guān)物種的干擾。作者使用該探針在不同的細(xì)胞系中檢測了外源性和內(nèi)源性的甲醛，并且在離體器官和小鼠體內(nèi)也實(shí)現(xiàn)了對甲醛的成像。圖1-5探針4與HCHO反應(yīng)示意圖蔣健暉課題組以四苯乙烯為熒光團(tuán)，以氨基為識別基團(tuán)，構(gòu)建了一個(gè)能夠快速響應(yīng)且


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