基于四吡啶駢吩嗪為輔助配體的磷光銥配合物的設(shè)計合成及生物成像應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:基于四吡啶駢吩嗪為輔助配體的磷光銥配合物的設(shè)計合成及生物成像應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:磷光銥配合物具有豐富且易調(diào)節(jié)的光物理性質(zhì),對外界微環(huán)境的變化靈敏度高,利用這些特點,本文設(shè)計、合成了一系列能對細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)染色的磷光銥配合物,并研究它們在乏氧狀態(tài)下的光物理性質(zhì)尤其是發(fā)光壽命的變化,以期實現(xiàn)對細(xì)胞內(nèi)乏氧狀態(tài)的檢測。本論文中,首先設(shè)計、合成了以四吡啶駢吩嗪為輔助配體,以苯基吡啶為主配體的單核(Ir1)以及雙核(Ir2)銥配合物。研究了它們的光物理性質(zhì),測得它們在溶液狀態(tài)下具有較長的磷光發(fā)射壽命。通過單光子激光共聚焦掃描顯微成像,發(fā)現(xiàn)配合物Ir1實現(xiàn)了對細(xì)胞核的染色,而配合物Ir2則主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),這一現(xiàn)象主要是由于核膜對Ir2的阻礙作用。通過改變配合物在細(xì)胞培養(yǎng)液中的孵育條件以及實時監(jiān)測配合物進(jìn)入細(xì)胞過的程,發(fā)現(xiàn)配合物Ir1進(jìn)入細(xì)胞是依靠能量的非胞吞過程。將配合物Ir1與常用商業(yè)核染料進(jìn)行一系列的性質(zhì)比較,發(fā)現(xiàn)配合物Ir1能對活細(xì)胞的細(xì)胞核進(jìn)行特異性染色,并具有較好的光穩(wěn)定性和長的磷光發(fā)射壽命,可以進(jìn)一步通過時間分辨技術(shù),延遲收集信號的時間,去除短壽命背景熒光信號的干擾,獲得高信噪比的成像。另外,以配合物Ir1的發(fā)光壽命為信號,通過發(fā)光壽命成像技術(shù),實現(xiàn)了檢測細(xì)胞內(nèi)氧氣含量變化的目標(biāo)。此外,本文中還設(shè)計、合成了以四吡啶駢吩嗪為輔助配體,以2,4-二氟苯基吡啶為主配體的雙核(Ir3)以及單核(Ir4)銥配合物。通過研究它們的光物理性質(zhì),測得配合物Ir3具有較高的量子效率且其發(fā)光壽命對氧氣含量變化更為靈敏。配合物Ir3和Ir4主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,且均能實現(xiàn)雙光子成像。通過配合物Ir3與常用商業(yè)細(xì)胞質(zhì)染料的一系列性質(zhì)比較,得出配合物Ir3對細(xì)胞質(zhì)染色的專一性更強(qiáng),維持時間更長,且通過時間分辨技術(shù)可以去除細(xì)胞背景熒光及共染材料強(qiáng)熒光發(fā)射的干擾,得到高信噪比的圖像。通過發(fā)光壽命成像技術(shù),實現(xiàn)了配合物Ir3對細(xì)胞質(zhì)內(nèi)氧氣含量變化的檢測,為腫瘤等以乏氧為信號的疾病的早期檢測提供了新的方案。
【關(guān)鍵詞】:磷光 銥配合物 細(xì)胞成像 發(fā)光壽命成像 時間門成像 乏氧
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R914.5;R91
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-24
- 1.1 顯微成像技術(shù)簡介8-10
- 1.1.1 傳統(tǒng)熒光顯微成像技術(shù)簡介8-9
- 1.1.2 時間分辨成像技術(shù)簡介9-10
- 1.2 用于顯微成像的磷光分子探針的研究進(jìn)展10-22
- 1.2.1 細(xì)胞核磷光探針的研究進(jìn)展10-17
- 1.2.2 細(xì)胞質(zhì)磷光探針的研究進(jìn)展17-21
- 1.2.3 細(xì)胞膜磷光探針的研究進(jìn)展21-22
- 1.3 課題的提出及主要研究內(nèi)容22-24
- 1.3.1 課題的提出22-23
- 1.3.2 本論文的主要研究內(nèi)容23-24
- 第二章 用于細(xì)胞核染色的磷光銥配合物的設(shè)計、合成及其生物成像應(yīng)用24-41
- 2.1 設(shè)計思路24-25
- 2.2 實驗部分25-29
- 2.2.1 主要藥品和試劑25
- 2.2.2 實驗儀器與方法25-27
- 2.2.3 合成路線及表征27-29
- 2.3 結(jié)果與討論29-40
- 2.3.1 配合物Ir1和Ir2的光物理性質(zhì)研究29-31
- 2.3.2 配合物Ir1和Ir2的細(xì)胞毒性測試31-32
- 2.3.3 配合物Ir1和Ir2的細(xì)胞成像實驗32-34
- 2.3.4 配合物Ir1的細(xì)胞攝取機(jī)理研究34-36
- 2.3.5 配合物Ir1的光穩(wěn)定性及長壽命特性研究36-38
- 2.3.6 配合物Ir1對細(xì)胞核內(nèi)氧氣含量檢測的應(yīng)用研究38-40
- 2.4 本章小結(jié)40-41
- 第三章 用于細(xì)胞質(zhì)染色的磷光銥配合物的設(shè)計、合成及其生物成像應(yīng)用41-55
- 3.1 設(shè)計思路41-42
- 3.2 實驗部分42-46
- 3.2.1 主要藥品和試劑42
- 3.2.2 實驗儀器與方法42-44
- 3.2.3 合成路線及表征44-46
- 3.3 結(jié)果與討論46-53
- 3.3.1 配合物Ir3和Ir4的光物理性質(zhì)研究46-48
- 3.3.2 配合物Ir3和Ir4的細(xì)胞毒性測試48-49
- 3.3.3 配合物Ir3和Ir4的細(xì)胞成像實驗49-50
- 3.3.4 配合物Ir3的光穩(wěn)定性及長壽命特性研究50-52
- 3.3.5 配合物Ir3對細(xì)胞質(zhì)內(nèi)氧氣含量檢測的應(yīng)用研究52-53
- 3.4 本章小結(jié)53-55
- 第四章 總結(jié)與展望55-57
- 4.1 論文的主要結(jié)論55-56
- 4.2 展望56-57
- 參考文獻(xiàn)57-62
- 附錄1 本文設(shè)計合成的銥配合物的核磁和質(zhì)譜數(shù)據(jù)62-66
- 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文66-68
- 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利68-69
- 附錄4 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目69-70
- 致謝70
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本文關(guān)鍵詞:基于四吡啶駢吩嗪為輔助配體的磷光銥配合物的設(shè)計合成及生物成像應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:282832
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