發(fā)布時(shí)間：2017-09-21 10:52

  本文關(guān)鍵詞：雙光子熒光粘度探針及其活細(xì)胞成像研究

  更多相關(guān)文章： 雙光子熒光 粘度探針 雙光子熒光顯微成像技術(shù) 高半胱氨酸探針

【摘要】：自從Denk等人發(fā)展雙光子熒光三維成像技術(shù)以來(lái),人們相繼開展了大量活細(xì)胞和組織的雙光子生物熒光顯微成像研究工作。與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡、熒光顯微鏡以及激光掃描共焦顯微鏡相比,雙光子生物熒光顯微鏡具有三維空間分辨率高、穿透深度大、自發(fā)熒光弱、光損傷小等特點(diǎn)。與普適性熒光顯微鏡、及激光掃描共焦顯微鏡的一個(gè)重要的不同之處在于：雙光子熒光顯微鏡要求熒光探針具有較高的雙光子熒光活性吸收截面。但雙光子熒光探針的研究工作的相對(duì)滯后卻限制了它在活性生物組織與細(xì)胞內(nèi)縱深方向的大深度、高精度的斷層熒光探測(cè)和成像方面的應(yīng)用研究。因此,發(fā)展具有大的雙光子熒光活性吸收截面的雙光子熒光探針具有非常重要的科學(xué)價(jià)值和研究意義。目前關(guān)于雙光子生物熒光探針的開發(fā)已成為一個(gè)國(guó)際研究熱點(diǎn)。 細(xì)胞內(nèi)不同區(qū)室的流體的粘度有很大差異,例如,細(xì)胞中胞質(zhì)液的粘度值和水的粘度值很接近,約為1-2cp；而細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)附近的粘度值可高達(dá)140cp。細(xì)胞內(nèi)的流體粘度與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、生物大分子之間的作用以及代謝產(chǎn)物的擴(kuò)散等密切相關(guān)。比如,細(xì)胞質(zhì)粘度的改變會(huì)影響到心肌細(xì)胞和肺巨噬細(xì)胞的生物活性,而白細(xì)胞膜粘度的增加會(huì)加速衰老,等等。因此,在細(xì)胞水平上檢測(cè)微環(huán)境的粘度是一個(gè)重要的科學(xué)命題。目前雖然有許多熒光粘度探針被報(bào)道,但能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞特別是活細(xì)胞成像的粘度探針還比較少,而能夠?qū)崿F(xiàn)活細(xì)胞成像的雙光子熒光粘度探針尚未見報(bào)道。 因?yàn)闊晒馓结樤诩?xì)胞內(nèi)的分布是未知的,同時(shí)探針的熒光強(qiáng)度受到探針濃度的影響,所以單純地通過(guò)熒光強(qiáng)度的改變來(lái)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的微粘度的熒光探針只能給出細(xì)胞內(nèi)高粘度區(qū)域的熒光圖像,但不能給出細(xì)胞內(nèi)熒光成像區(qū)域的粘度值相對(duì)大小的梯度分布圖像。然而采用比率熒光粘度探針可以消除探針濃度以及儀器設(shè)備等因素引起的干擾等,從而給出細(xì)胞內(nèi)熒光成像區(qū)域的微粘度梯度分布圖像。 在實(shí)驗(yàn)工作中,我們首先發(fā)現(xiàn)探針A7是具有紅光發(fā)射特性的雙光子熒光粘度探針；而且根據(jù)實(shí)驗(yàn)和理論分析,認(rèn)為探針A7也是一個(gè)單光子比率熒光粘度探針；進(jìn)而經(jīng)過(guò)對(duì)探針A1雙光子吸收和熒光性能的分析,提出將探針A1用作雙光子比率熒光粘度探針的猜想。 另外,鑒于高半胱氨酸在生物體內(nèi)具有重要的生理功能和作用,比如,血漿中高半胱氨酸的過(guò)量可能會(huì)誘發(fā)很多中心血管疾病,等等,我們對(duì)所得到的化合物進(jìn)行了較為詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究,并發(fā)現(xiàn)探針A7在DMSO溶劑中能夠?qū)Ｒ蛔R(shí)別高半胱氨酸,而在混合溶劑DMSO-PBS(體積比為8：2)中可以通過(guò)裸眼來(lái)直接觀測(cè)探針A7與Hcy的作用前后的顏色變化。
【關(guān)鍵詞】：雙光子熒光 粘度探針 雙光子熒光顯微成像技術(shù) 高半胱氨酸探針
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TB34;R318.08
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 第一章 緒論14-30
• 引言14
• 1.1 雙光子吸收理論與雙光子生物熒光顯微技術(shù)14-22
• 1.1.1 雙光子吸收理論簡(jiǎn)介14-16
• 1.1.2 雙光子生物熒光顯微技術(shù)的特點(diǎn)16-17
• 1.1.3 雙光子生物熒光探針概述17-18
• 1.1.4 雙光子生物熒光探針?biāo)媾R的問(wèn)題18
• 1.1.5 近年來(lái)課題組在雙光子生物熒光探針領(lǐng)域的成果18-22
• 1.2 生理粘度與熒光粘度探針22-25
• 1.2.1 生理粘度的功能與作用22-23
• 1.2.2 傳統(tǒng)檢測(cè)粘度的方法23-24
• 1.2.3 熒光粘度探針概況24-25
• 1.3 雙光子生物熒光粘度探針構(gòu)想25-26
• 1.4 本章小結(jié)26
• 參考文獻(xiàn)26-30
• 第二章 雙光子生物熒光粘度探針的設(shè)計(jì)合成與表征30-39
• 2.1 雙光子生物熒光粘度探針的設(shè)計(jì)30-33
• 2.1.1 雙光子生物熒光粘度探針的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)30-32
• 2.1.2 雙光子生物熒光粘度探針的合成路線32-33
• 2.2 雙光子生物熒光粘度探針的合成與表征33-37
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑33
• 2.2.2 目標(biāo)分子以及中間體的合成實(shí)驗(yàn)步驟33-37
• 2.3 本章小結(jié)37
• 參考文獻(xiàn)37-39
• 第三章 雙光子生物熒光粘度探針的光譜性質(zhì)研究39-59
• 3.1 基本光譜原理與概念39-42
• 3.2 實(shí)驗(yàn)儀器、方法與試劑42
• 3.3 探針自身濃度對(duì)其光學(xué)性質(zhì)的影響42-43
• 3.4 探針對(duì)粘度的敏感性43-47
• 3.5 可能對(duì)探針存在干擾的因素或物質(zhì)47-57
• 3.6 本章小結(jié)57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 第四章 雙光子生物熒光粘度探針的活細(xì)胞成像及其發(fā)光機(jī)理59-67
• 4.1 生物樣品的制備方法與儀器59
• 4.2 雙光子生物熒光粘度探針的活細(xì)胞成像59-61
• 4.3 雙光子生物熒光粘度探針的發(fā)光機(jī)理分析61-64
• 4.3.1 分子轉(zhuǎn)子的光物理特性62-63
• 4.3.2 影響TICT發(fā)射的因素63
• 4.3.3 分子轉(zhuǎn)子在粘度測(cè)試領(lǐng)域的應(yīng)用63-64
• 4.4 小結(jié)64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 第五章 比率熒光粘度探針67-75
• 5.1 比率熒光粘度探針的意義67
• 5.2 比率熒光粘度探針的檢測(cè)原理67-70
• 5.2.1 單激發(fā)雙發(fā)射原理67-68
• 5.2.2 雙激發(fā)單發(fā)射原理68-69
• 5.2.3 熒光壽命比率成像69-70
• 5.3 探針用作單光子比率熒光粘度探針70-72
• 5.4 探針用作雙光子比率熒光粘度探針72-74
• 5.5 小結(jié)74
• 參考文獻(xiàn)74-75
• 第六章 高半胱氨酸探針75-83
• 6.1 引言75-76
• 6.2 實(shí)驗(yàn)部分76-79
• 6.2.1 分子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與合成路線76-77
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑77
• 6.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟77-79
• 6.3 探針A7的光譜性質(zhì)研究79-81
• 6.3.1 探針A7在DMSO溶液中的光譜行為79-80
• 6.3.2 探針A7在DMSO-PBS混合溶劑中的光譜行為與顏色變化80-81
• 6.4 本章小結(jié)81-82
• 參考文獻(xiàn)82-83
• 第七章 總結(jié)與展望83-85
• 7.1 論文的主要內(nèi)容83-84
• 7.2 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)84
• 7.3 有待開展的工作84-85
• 附錄85-91
• 致謝91-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文92-94
• 附件94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：894093