导读:本文包含了荧光成像分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:纳米荧光探针,荧光成像,酪氨酸酶,有机磷农药
荧光成像分析论文文献综述
张芳梅[1]（2019）在《无镉型半导体量子点荧光探针的设计与成像分析》一文中研究指出量子点(QDs)具有光谱范围广、发光效率高、生物相容性好、易于进行表面修饰等特性,因而成为构建新型纳米荧光探针的理想材料。传统半导体量子点(SQDs)多为油相合成,且含有毒副作用较大的Cd或Pb等元素。为了克服这些不足之处,无镉量子点的研究受到愈来愈多研究者的关注。无镉量子点不仅避免了使用毒副作用较大的金属元素,而且具有更好的生物相容性,可以直接用于环境检测、免疫分析、生物成像、药物示踪和生物分子标记等。因此,针对不同被测物对探针进行设计修饰,提高检测特异性和灵敏度,开发出新的、水溶性、绿色的纳米荧光探针具有重要意义。本论文简要概述了SQDs的性质、合成方法,以及纳米荧光探针的构建机理,并利用荧光猝灭法构建了几种高性能的水溶性纳米荧光探针,具体研究工作主要包括四个方面:(1)多巴胺功能化的Mn掺杂ZnS量子点(Mn:ZnS QDs)对血清中酪氨酸酶的检测及荧光成像分析。巯基丙酸包覆的Mn:ZnS QDs表面有大量的羧基,经EDC/NHS活化后,可以与多巴胺上的胺基发生缩合反应,以使多巴胺修饰到量子点的表面。酪氨酸酶可以将多巴胺催化氧化成多巴醌,由于粒子间的光诱导电子转移(PET)现象,使得纳米探针的荧光发生猝灭,从而定量检测酪氨酸酶的活性,检测结果在18-360 U L~(-1)范围内线性关系良好,方法检测限为1.82 U L~(-1)。人血清实际样品的加标回收率在88.0-99.9%,实验结果令人满意。此外,经过实验验证,该方法亦可对酪氨酸酶抑制剂进行初筛。酪氨酸酶是黑色素瘤诊断中的生物标记物,因此我们所构建的这种纳米荧光探针,在黑色素瘤、老年斑、白癜风等疾病的诊断和药物开发中具有很重要的作用。(2)基于Mn掺杂ZnS量子点构建了双发射型纳米荧光探针,实现对铅离子和甲基对硫磷的快速检测。我们通过水热法合成水溶性双发射型Mn:ZnS QDs,Mn:ZnS QDs的双发射峰分别位于585 nm和450 nm波长处,且F_(450)/F_(585)与铅离子浓度在10 nmol L~(-1)至60 nmol L~(-1)范围内呈现良好的线性关系,铅离子的检测限为0.5 nmol L~(-1),由此构建一种比率型荧光探针用于检测实际样品中的铅离子。再通过Mn:ZnS QDs与Pb~(2+)构建一种增强(“turn-on”)型荧光探针对有机磷农药进行检测。有机磷农药在有机磷水解酶的作用下水解生成二甲基硫代磷酸(DMPA),DMPA会与铅离子产生更强的结合,致使Pb~(2+)离开量子点表面,让量子点荧光恢复,F_(450)荧光强度与甲基对硫磷在0.19?mol L~(-1)至0.95?mol L~(-1)范围内线性关系良好,检测限为0.02?mol L~(-1)。该方法应用于实际样品测定,其加标回收率在82.7%至99.1%范围内,相对标准偏差小于3.0%。该方法的检测限低于美国环境保护局及中国国家食品标准中的规定。(3)基于水溶性CuInS/ZnS QDs(CIS/ZnS QDs)荧光探针的尿酸检测方法。我们利用微波辅助加热法,在水相中制备了谷胱甘肽修饰的CIS/ZnS QDs纳米荧光探针,建立了一种高灵敏度的、能定量测定尿酸的分析方法。尿酸作为多种疾病(痛风、肾病等)的生物标记物,尿酸在尿酸酶的作用下能产生尿素和过氧化氢。过氧化氢的强氧化性,可以使CIS/ZnS QDs荧光探针猝灭。同时,辣根过氧化酶可以催化过氧化氢产生更多的羟基自由基,羟基自由基也是一种强氧化剂,同样可以使CIS/ZnS QDs荧光探针发生猝灭。由于尿酸酶与辣根过氧化酶的共同作用,CIS/ZnS QDs荧光探针的荧光猝灭更加显着,由此可以大大提高该方法的灵敏度。CIS/ZnS QDs荧光探针对尿酸的响应在0.25-4.0?mol L~(-1)范围内线性关系良好,方法检测限为50 nmol L~(-1),远低于许多荧光检测方法。此基于双酶促反应的纳米荧光探针具有操作简便、检测快速、灵敏度高等优点。(4)我们利用内滤效应(IFE)原理,构建了高选择性的、基于巯基丙酸修饰的CIS/ZnS QDs荧光探针,用于碱性磷酸酶(ALP)的检测及细胞成像研究。ALP作为癌症标志物,建立灵敏、快速的检测方法具有重要的临床意义。本探针体系是以对硝基苯酯(PNPP)作为底物,由于PNPP的磷酸酶水解产物对硝基苯酚(PNP)的最大紫外吸收波长(405 nm)恰好与CIS/ZnS QDs的最佳激发波长(405 nm)重迭,因而提高了检测的灵敏。当探针体系中PNPP与ALP同时存在时,由于IFE可使CIS/ZnS QDs发生荧光猝灭。且PNPP底物的最大紫外吸收峰(310 nm)对量子点的荧光不构成干扰,故而确保了检测方法的选择性。CIS/ZnS QDs测定ALP的线性范围在1.0-20.0 U L~(-1),检测限为0.01 U L~(-1)。本实验所建立的方法具有检测快速、操作简便、成本低廉、灵敏度高和选择性好等优点。我们进一步探究了该方法应用于细胞成像及细胞内ALP检测的可行性。实验结果证明:所构建的纳米荧光探针体系可适用于体内外ALP的检测。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
陈伟闻[2]（2019）在《基于荧光寿命成像技术的神经退行性疾病相关物质的分析研究》一文中研究指出随着现代生命医疗科学研究的不断发展,医学治疗与诊断技术取得了长足的进步,对人类健康生活发挥着越来越重要的作用。但是由于科学仪器的局限性以及生命体的复杂性,医疗科学研究还处在初步发展阶段。目前开发的各种治疗诊断药物及分子,仍然未能实现生命体内的准确靶向追踪与细节分布成像。纳米材料由于其生物相容性好、毒性低、可修饰性强以及能够实现特异性识别等特性,越来越受到人们的关注,在医学治疗与诊断领域发挥着重要作用。神经退行性疾病是一类由于神经元结构和功能丢失从而导致神经元死亡的疾病,严重影响到人类的健康与生活。由于生命体大脑的复杂性及个体差异性,在分子层面解析神经退行性疾病的发病机制仍是具有挑战性的课题。本文神经退行性疾病相关的离子及蛋白为研究对象,开展了以下两个方面的工作。本文设计合成了一种新型复合纳米材料,首次实现了帕金森病神经元中α-突触核蛋白与铁离子相互作用关系的解析,并且完成了α-突触核蛋白聚集体治疗诊断的一体化研究。研究发现铁离子的增加会导致α-突触核蛋白聚集,而α-突触核蛋白的聚集反过来也会导致离子浓度的升高。此外,还在活体鼠脑层面,利用该探针的光热性能开发了α-突触核蛋白聚集体治疗诊断的一体化研究平台。在前一课题研究的基础上,开发了聚合物纳米材料,研究了阿尔兹海默症神经元中锌离子和S100-β蛋白的关系。聚合物纳米材料具有更高的水溶性和生物可降解性,更低的生物毒性和更好的生物学意义,对于进一步推动临床研究起到一定的作用。(本文来源于《华东师范大学》期刊2019-04-01）
张飞翔,赵珂,高瑞,高慧英,詹轶群[3]（2019）在《基于双荧光系统的HepG2肝细胞癌原位移植裸鼠模型建立及活体荧光成像动态定量分析》一文中研究指出目的:建立一种可以实时、定量、动态监测的肝细胞癌原位移植模型,并利用活体荧光成像系统对裸鼠体内原位肝细胞癌生长进行分析。方法:利用慢病毒包装系统包装pCDH-GFP-Luc质粒,将绿色荧光蛋白(GFP)和萤光素酶(Luc)基因通过病毒感染的方式整合到HepG2肝癌细胞染色体中,利用流式细胞术分选GFP+细胞,扩增培养后,将该细胞注射到裸鼠皮下进行成瘤,成瘤后分离肿瘤组织接种裸鼠肝脏,将造模成功的裸鼠分为对照组和治疗组,分别灌胃给与0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和50 mg/kg索拉非尼,2/d,连续28 d,每7 d利用活体荧光成像系统观察肝癌细胞在对照组和治疗组裸鼠肝脏内的生长情况。实验结束后,分离裸鼠肝脏肿瘤,拍照称重。结果:建立了稳定表达双荧光的人肝癌细胞系HepG2-GFP-Luc,体外发光强度与表达萤光素酶的细胞数量呈正相关(R2=0.9945);建立了肝细胞癌原位移植活体荧光成像模型,对照组和治疗组肝脏内肿瘤细胞荧光强度随时间的延长逐渐增加,治疗组荧光强度明显低于对照组。定量分析结果显示,在第24、31和38 d,治疗组荧光总光子数值显着低于对照组;治疗组平均瘤重显着低于对照组。结论:建立了一种肝细胞癌原位移植荧光成像模型,可通过活体成像系统对肿瘤大小进行动态定量分析,为抗肝癌药物的药效学评价提供了实时定量分析动物模型。(本文来源于《生物技术通讯》期刊2019年02期）
宋亚群[4]（2019）在《若干近红外荧光分子探针的开发及其生物成像分析》一文中研究指出荧光成像已经成为现代科学和医学等领域不可或缺的工具。近年来,小分子荧光探针在生物科学中的应用有了显着的增加。小分子荧光探针是研究生物系统的重要多功能材料,可被加载到细胞中用于快速检测生物靶标。此外,通过完善设计策略,可使探针在动力学,激发/发射波长和对特定细胞器的定位等方面得到优化。吸收和发射在近红外(NIR)区域(650-900 nm)的荧光探针具有非常理想的特性,如对样品的光损伤小、组织穿透能力强以及对背景自发荧光干扰小。本文设计合成了叁种不同的近红外荧光分子探针,分别用来检测肼、过氧化亚硝酸盐和硫化氢。探针Cy-OAc能够准确灵敏地检测肼。探针设计思路为合成苯并花菁(Benzo-phthalocyanine)作为基础母体环,然后引入乙酸酯基(Acetate),构成多功能荧光分子探针2-((E)-2((E)-2-Acetoxy-3-((E)-2-(3-ethyl-1,-dimetyhyl-1H-benzo[e]indol-2(3H)-ylidene)ethylidence)cyclohex-1-en-1-yl)vinyl-3-ethyl-1,1-di methyl-1H-benzo[e]indol-3-ium。加入待测物肼后检测,探针Cy-OAc的乙酸酯部分将被选择性地肼解,荧光信号发生改变。该探针呈现出优秀的选择性、准确性,同时具有低生物毒性,可以在生理条件下检测活细胞中及活体内肼浓度。这些特征都使得探针成为生命体系中精确检测肼的有力工具。使用七甲基花菁(Heptamethyl cyanine)近红外花菁染料作为荧光团,对氨基苯酚作为响应基团合成了一种兼具比色和比率功能的荧光探针Cy-OH,1-ethyl-2-((E)-2-((E)-3-((E)-2-(1-ethyl-3,3-dImethylindolin-2-ylidene)ethylidene)-2-((4-hydroxyphenyl)(methyl)ami no)Cyclohex-1-en-1-yl)vinyl)-3,3-dimethyl-3H-indol-1-ium,实现对过氧亚硝酸盐的比率荧光响应。此外,我们发现探针Cy-OH能够可视化成像RAW264.7巨噬细胞中外源和内源性过氧亚硝酸盐。荧光探针DCMB-NO_2,(E)-2-(2-(2-(6-(2,4-dinitrophenoxy)naphthalen-2-yl)vinyl)-4H-chromen-4-ylidene)malononitrile的设计策略是将1,4-二硝基氟苯作为反应位点引入到二腈亚甲基-苯并吡喃衍生物上,用于快速检测水溶液中的硫化氢。与含有常见离子和其它硫化物的分析物相比,它对硫化氢具有高选择性,而且被证明可以检测活细胞中的硫化氢。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2019-03-01）
朱必越,程妍[5]（2018）在《基于近红外荧光成像技术的脑内神经纤维缠结分析方法及靶向探针的开发》一文中研究指出脑内的神经纤维缠结是阿尔茨海默病(AD)最显着的神经病理学特征之一。利用近红外荧光成像技术观察并检测活体脑内神经纤维缠结的沉积,可为AD的发病机理、早期诊断、病程监测以及治疗药物开发等研究提供极大便利。本研究以脑内神经纤维缠结为靶标,设计并制备了具有推-拉电子结构的小分子智能荧光探针,通过脑切片染色、体外蛋白结合实验、生物分布等方法筛选具备高亲和(本文来源于《中国药理学会分析药理学专业委员会成立大会、第叁届全国分析药理学学术大会暨贵州省药学会药学青年专业委员会成立大会论文集》期刊2018-11-23）
时晓慧[6]（2018）在《小鼠大脑内还原性物质（小分子硫醇与Cu~+）的荧光成像分析》一文中研究指出氧化还原平衡对于维持细胞功能具有重要的作用,尤其是内质网内的氧化还原失衡如氧化应激的发生会导致细胞功能的紊乱,进而诱发多种疾病。尤其是大脑作为耗氧量最高的器官极易发生氧化应激,抑郁症等神经疾病的发生都与氧化应激密不可分。内质网内氧化还原稳态的维持离不开硫醇类小分子、还原性金属离子等生物活性小分子的调控。因此在活体中检测大脑中的还原性物质(如内质网内的小分子硫醇和Cu~+),对于深入理解氧化应激与脑部疾病的发生发展具有重要的意义。双光子荧光技术(TPM)相比于单光子荧光具有更深的穿透深度、较低的背景荧光等优点,更适合用于活体脑部组织的成像。考虑到大脑的复杂结构和小分子透过血脑屏障的能力,小分子荧光探针是用于活体大脑成像的有力工具。然而目前利用双光子荧光成像对抑郁症小鼠大脑内内质网中的还原性小分子硫醇和Cu~+变化的研究至今还未报道。因此,本文开发了两种小分子荧光探针,分别用于活体脑部小分子硫醇以及Cu~+的双光子成像,为抑郁症发病机制和抗抑郁治疗的研究提供了新策略和新工具。本文中我们开展了以下两方面的工作:1.设计了一个内质网靶向的特异性响应硫醇小分子的双光子荧光探针ER-SH,实现了对细胞、活体组织以及小鼠大脑内的硫醇分子的检测。ER-SH由1,8-萘二甲酰亚胺、2,4-二硝基苯磺酰胺和甲基苯磺酰胺组成。由于光诱导的电子转移(PET)机制,1,8-萘二甲酰亚胺荧光团的荧光被有效地猝灭。当有硫醇存在时,2,4-二硝基苯磺酰胺被硫醇水解,PET过程被打断,1,8-萘二甲酰亚胺荧光团的荧光恢复。实验结果表明,ER-SH对硫醇分子具有较高的灵敏度和选择性。此外,ER-SH具有优异的靶向内质网的能力,利用双光子成像技术,ER-SH成功地揭示了在内质网应激状态下硫醇水平的提高。更重要的是,双光子活体成像结果首次揭示了抑郁症小鼠大脑内的硫醇减少。总的来说,这项工作有助于进一步了解抑郁症的分子机制,为诊断和抗抑郁治疗提供了一个关键的工具。2.设计了一个内质网靶向的检测活细胞及活体中亚铜离子(Cu~+)的浓度变化的荧光探针ER-Cu,该探针能够实现对细胞以及小鼠大脑内Cu~+的检测。探针ER-Cu由叁部分组成:以1,8-萘二甲酰亚胺作为荧光发色团,以甲基苯磺酰胺作为内质网靶向定位基团,以能够与Cu~+络合配位的3,6,12,15-四硫-单偶氮十七烷基团作为Cu~+识别基团。由于PET效应,1,8-萘二甲酰亚胺荧光团的荧光被有效地猝灭。当有Cu~+存在时,Cu~+与硫原子络合后,PET过程被打断,1,8-萘二甲酰亚胺荧光团的荧光恢复。实验结果表明,ER-Cu对Cu~+具有较高的灵敏度和选择性,此外,ER-Cu具有优异的靶向内质网的能力。该探针有望实现Cu~+在抑郁症小鼠大脑中的荧光成像,并且为抑郁症的分子机制研究提供思路。(本文来源于《山东师范大学》期刊2018-09-10）
[7]（2018）在《《美国化学会志》(JACS)报道湖南大学大Stokes位移荧光染料及成像分析应用研究重要进展》一文中研究指出日前,湖南大学化学化工学院青年教师袁林等在大Stokes位移荧光染料及成像分析应用研究方面取得重要进展。相关研究成果以题为"A General Method to Increase Stokes Shift by Introducing Alternating Vibronic Structures"的论文发表于国际顶尖化学期刊《美国化学会志》(Journal of the(本文来源于《乙醛醋酸化工》期刊2018年07期）
高敏,陈令新[8]（2018）在《新型荧光探针设计及其在缺氧胁迫下硫烷硫的成像分析研究》一文中研究指出随着环境污染日益加重,缺氧是其所带来的环境效应之一。环境效应关系到人和生物的生存及发展,因此应该高度重视对其作用机理的研究。细胞是环境影响生物体后首先作用的基本单元。环境缺氧会导致细胞内各种生物活性分子的改变,进而影响生物体的健康。环境成像分析技术是集合环境因素与光学分析方法于一体的综合分析技术,即将光学成像方法用于解决环境领域问题。它是一种无损成像分析技术,可通过荧光成像分析,检测生物体内源性物种的分布,探究环境因素是如何作用于生物体,以揭示环境异常与机体健康的关系。荧光探针是环境成像分析技术的一种重要研究工具。硫烷硫作为维护细胞内氧化还原状态的重要活性硫物种,它的浓度会受氧化还原状态的影响。缺氧会导致细胞内氧化还原状态的不平衡,进而影响细胞内生物活性小分子浓度及分布。到目前为止,在缺氧条件下细胞及活体内硫烷硫的浓度和分布还未得到研究。因此,对环境缺氧胁迫下细胞内硫烷硫的检测有利于了解环境缺氧的作用机理。基于此,我们设计两种新型近红外荧光探针,首次用于检测缺氧胁迫下细胞及活体内硫烷硫的变化。硫烷硫互变成硫代亚砜形式可以产生具有亲电子性质的反应性硫原子,并能与亲核试剂反应。因此,硫烷硫中的硫原子可以转移到其它活性硫物质上形成过硫化物(R-S-SH)和多硫化物(-S-Sn-S-)。利用这种反应性质,苯硫酚基团中的巯基(-SH)已被证明是捕获硫烷硫的合适候选物~([1,2])。基于此,选取苯硫酚基团中的巯基(-SH)作为硫烷硫的响应基团,合成了探针Mito-SH(图1a)。探针Mito-SH通过成像氧糖剥夺下细胞以及急性缺血小鼠模型中硫烷硫的动态变化,揭示硫烷硫可通过直接消除活性氧的方式保护细胞免受氧化损伤~([3])(图1b,1d);由于苯硒醇(pKa 5.9)中的硒醇基团(-SeH)是比苯硫酚(pKa 6.5)中的巯基(-SH)更好的亲核基团。硒醇基团(-SeH)的强亲核性有利于硫烷硫探针的选择性,灵敏度和动力学。接下来,将硒醇基团(-SeH)引入到探针结构,设计了近红外荧光探针Mito-SeH。Mito-SeH成功应用于活细胞,叁维多细胞球和肝肾结扎小鼠中的硫烷硫的近红外荧光成像,并阐明硫烷硫和缺氧之间的密切关系~([4])(图1c,1e,1f)。通过构建这些荧光探针,建立一系列操作简便、响应快速、选择性好和灵敏度高的分析方法,实现在细胞和活体两个层次上的对分析物的原位、实时、动态的可视化监测,阐明环境缺氧对机体的作用规律,揭示机体内典型活性分子的环境指示意义。其中对陆地上典型实验哺乳动物体内活性分子的成功检测为下一步海洋生物的研究提供科学依据和技术支撑。(本文来源于《第十次全国分析毒理学大会暨第六届分析毒理专业委员会会议论文集》期刊2018-06-24）
韩潇玥[9]（2018）在《新型荧光探针设计及其在环境相关生物活性分子的成像分析研究》一文中研究指出荧光成像分析方法具有高灵敏度和高选择性进行原位、实时、动态检测等优点,广泛用于环境分析和生物分析等领域。在本文中,我们基于环境成像分析技术,专注于开发具有优良荧光性能的新型荧光探针工具用于环境相关生物活性分子的成像分析研究。通过分析各活性物种在细胞、组织和活体中的分布、转运、变化和相互作用规律,评估环境与健康之间的关系。本文的详细内容如下:1.近红外比率型荧光探针用于分析细胞和活体中多硫化半胱氨酸的浓度。多硫化半胱氨酸参与含硫元素辅酶的合成、细胞信号转导、激活或抑制酶活性以及调节细胞内氧化还原平衡,其浓度波动与疾病的发生发展有着密切关系。在该工作中,我们设计并合成近红外比率型荧光探针(Cy-Dise)用于活细胞和活体中多硫化半胱氨酸的定量分析。该探针由叁部分组成:双(2-羟基乙基)二硒化物响应基团、七甲川花菁荧光团和D-半乳糖肝定位基团。在0-12μM多硫化半胱氨酸浓度范围,探针的比率荧光强度和多硫化半胱氨酸浓度之间存在良好的线性关系(r=0.9913),检测限为0.12μM。基于硒-硫交换反应,探针定量人的肝癌细胞、正常肝细胞以及小鼠原代肝细胞中的多硫化半胱氨酸浓度分别为1.89±0.2μM、0.82±0.3μM和2.51±0.4μM,并与传统的高效液相色谱-质谱联用方法获得的数据吻合。探针还适用于深层组织成像,在正常大鼠和原位肝癌大鼠中的荧光成像结果表明探针可定位到大鼠的肝脏,并定量其中的多硫化半胱氨酸浓度。此外,探针还用于斑马鱼中多硫化半胱氨酸的荧光成像分析。该探针对于揭示多硫化半胱氨酸的生理和病理功能具有重要意义。2.近红外荧光探针用于分析不同种类细胞和各器官中硫烷硫的浓度。硫烷硫是指以6价电子的形式(S0)可逆地附着在其它硫原子上的离子化硫,其具有比硫化氢更强的生理活性,能更快地参与一系列的生理反应。因此,硫烷硫可能是硫化氢信号转导过程中实际的信号分子。在该工作中,我们设计并合成了近红外荧光探针(BD-SH)用于检测细胞和活体内硫烷硫的浓度变化。探针BD-SH由两部分组成:具有近红外荧光发射的氟硼类荧光染料(BODIPY)作为荧光团和2-巯基苯甲酸酯作为硫烷硫的响应基团。2-巯基苯甲酸酯中的巯基能和硫代亚砜互变异构体中的硫原子反应生成–SSH中间体,进而迅速发生分子内成环反应,释放BODIPY荧光团并发射荧光。探针对硫烷硫具有高的选择性,检测限为10n M。探针可定位到细胞质并成像不同细胞系中的内源性和外源性硫烷硫浓度变化;探针还用于成像海马体内硫烷硫的水平以及半定量小鼠各器官中的硫烷硫水平。此外,探针还可以检测斑马鱼中硫烷硫的浓度变化。该探针有望成为研究硫烷硫生理和病理功能的重要工具。3.近红外比率型荧光探针用于分析温度胁迫下硫醇浓度和细胞凋亡之间的关系。环境温度变化会引起细胞应激状态,异常降低细胞内谷胱甘肽浓度并诱导细胞凋亡。谷胱甘肽是细胞内最丰富的非蛋白生物硫醇,可保护细胞避免细胞凋亡。考虑到谷胱甘肽在细胞和活体中具有重要的抗凋亡作用,在该工作中,我们设计并合成近红外比率型荧光探针(Cy O-Dise)用于温度胁迫下细胞和活体内谷胱甘肽的浓度检测。该探针由叁部分组成:双(2-羟基乙基)二硒化物响应基团、七甲川酮式花菁荧光团和D-半乳糖肝定位基团。在0-10 m M谷胱甘肽浓度范围,探针的比率荧光强度的对数值和谷胱甘肽浓度之间存在良好的线性关系(r=0.9947),检测限为50μM。探针分析低温和高温胁迫下,人的肝癌细胞和正常肝细胞中谷胱甘肽的浓度变化,并发现正常肝细胞比肝癌细胞表现出更强的抗凋亡能力。我们还发现温度胁迫能有效改善顺铂耐药细胞株的耐药性,因此,探针被用于评估温度胁迫下异种移植瘤小鼠模型中谷胱甘肽的浓度变化和肿瘤治疗之间的关系。该探针有助于评估环境温度变化与机体健康之间的联系。4.近红外比率型荧光探针用于分析缺血再灌注过程中超氧阴离子的爆发情况。缺血再灌注是涉及缺氧的典型过程,该过程会引起线粒体内超氧阴离子的爆发,导致一系列的氧化损伤,包括线粒体膜电势丧失、钙离子超载和细胞凋亡。为了检测超氧阴离子的浓度波动以及评估超氧阴离子浓度和缺血再灌注过程中细胞凋亡程度之间的关系,我们设计并合成具有线粒体定位功能的近红外比率型荧光探针(Mito-Cy-Tfs)用于检测细胞和活体中超氧阴离子的浓度波动。该探针由叁部分组成:叁氟甲磺酰胺作为超氧阴离子响应基团,近红外七甲川花菁作为荧光团,亲脂性的叁苯基膦阳离子作为线粒体靶向基团。在0-10μM超氧阴离子浓度范围,探针的比率荧光强度的对数值和超氧阴离子浓度之间存在良好的线性关系(r=0.9950),检测限为30μM。探针可以很好地定位于细胞中的线粒体,并选择性和灵敏性地检测细胞内源性超氧阴离子的浓度变化,从而成功地用于检测四种细胞缺血再灌注模型(葡萄糖剥夺/再灌注、血清剥夺/再灌注、缺氧/再灌注和葡萄糖-血清-氧剥夺/再灌注)中超氧阴离子浓度变化;探针还具有深层组织穿透性,可成像分析小鼠肝脏缺血再灌注模型中的超氧阴离子浓度,以及评估小鼠肝脏缺血再灌注过程中超氧阴离子浓度变化与器官损伤程度之间的相互关系。该探针为研究缺氧和健康之间的关系提供了有潜力的工具。5.近红外比率型荧光探针用于分析CCl4胁迫下急性炎症爆发过程中硒醇浓度变化。CCl4是一种工业上常用的有毒物质,可引起器官损伤。硒代半胱氨酸是细胞内一种重要活性硒物种,其可作为含硒蛋白质的活性位点,在一系列生理和病理过程(如氧化损伤和炎症)中起着重要的抗氧化作用。该工作中,我们设计并合成近红外比率型荧光探针(Cy-SS)用于定性和定量检测活细胞和活体中硒代半胱氨酸的浓度。该探针基于七甲川花青作为近红外荧光团,双(2-羟乙基)二硫化物作为硒代半胱氨酸响应基团和D-半乳糖作为肝细胞和肝脏器官的靶向基团。在0-20μM硒代半胱氨酸浓度范围,探针的比率荧光强度的对数值和硒代半胱氨酸浓度之间存在良好的线性关系(r=0.9912),检测限为90 n M。该探针定量人的肝癌细胞、正常肝细胞以及小鼠原代肝细胞中的硒代半胱氨酸浓度分别为3.08±0.11μM、4.03±0.16μM和4.34±0.30μM,并与传统的高效液相色谱-质谱联用方法获得的数据吻合。探针选择性地定位到肝脏,并定量分析CCl4引起的小鼠急性肝炎模型中硒代半胱氨酸的浓度波动。实验结果表明硒代半胱氨酸在炎症过程中具有重要的抗氧化和抗炎症作用。该探针为评估环境化学品胁迫下,器官中氧化还原水平的提供新工具。6.近红外比率型荧光探针用于分析CS_2胁迫下急/慢性炎症爆发过程中硒醇浓度变化。CS_2是工业上常见的有机试剂,可抑制氧化还原酶的活性并引起细胞氧化应激。硒代半胱氨酸作为线粒体中氧化还原酶的重要活性位点,负责保护细胞和维持细胞内氧化还原平衡。因此,研究CS_2暴露下硒代半胱氨酸的细胞保护作用十分有必要。在该工作中,我们基于2,4-二硝基苯磺酰胺作为响应基团,叁苯基膦阳离子作为线粒体靶向基团,七甲川花菁作为近红外荧光团,设计并合成具有线粒体靶向功能的近红外比率型荧光探针(Mito-di NO2),用于选择性和灵敏地检测CS_2刺激下细胞和小鼠模型中硒代半胱氨酸的浓度变化。在0-7μM硒代半胱氨酸浓度范围,探针的比率荧光强度的对数值和硒代半胱氨酸浓度之间存在良好的线性关系(r=0.9921),检测限为40 n M。该探针可以定位到线粒体,并检测各细胞系中内源性硒代半胱氨酸的浓度;在CS_2暴露下引起的线粒体相关的急性炎症中,该探针可检测硒代半胱氨酸浓度和细胞炎症之间的关系;在CS_2暴露下诱导的小鼠急性和慢性肝炎模型中,该探针可分析硒代半胱氨酸在肝脏中的保护作用并评估CS_2中毒期间肝脏损伤的程度。该探针为分析CS_2胁迫下生命体健康提供有效工具。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)》期刊2018-06-01）
高敏[10]（2018）在《新型荧光探针设计及其在缺氧胁迫下生物活性分子的成像分析研究》一文中研究指出随着环境污染日益加重,缺氧是其所带来的环境效应之一。环境效应关系到人和生物的生存及发展,因此应该高度重视对其作用机理的研究。细胞是环境影响生物体后首先作用的基本单元。环境缺氧会导致细胞内各种生物活性分子的改变,进而影响生物体的健康。环境成像分析技术是集合环境因素与光学分析方法于一体的综合分析技术,即将光学成像方法用于解决环境领域问题。它是一种无损成像分析技术,可通过荧光成像分析,检测生物体内源性物种的分布,探究环境因素是如何作用于生物体,以揭示环境异常与机体健康的关系。荧光探针是环境成像分析技术的一种重要研究工具。在本文中,我们专注于开发新型荧光探针用于环境缺氧胁迫下生物活性分子分析。首先从研究陆上典型实验哺乳动物出发,阐明环境缺氧对其机体内活性分子浓度、分布的影响,探究环境缺氧的作用规律,揭示机体内典型活性分子的环境指示意义,为进一步研究海洋水生生物提供科学依据和技术支撑。这些荧光探针具有出色的光学性能,响应靶标物后其荧光信号将发生变化,从而实现对靶标物的检测。本文的研究内容如下:(1)设计合成线粒体特异性近红外荧光探针Mito-SH,用于检测缺氧-缺糖细胞模型和急性缺血小鼠模型中的硫烷硫。探针Mito-SH由叁部分构成:叁苯基鏻阳离子和巯基苯甲酸分别修饰到氟硼荧荧光团的羟基上,亲脂性叁苯基鏻阳离子可以将探针引导到细胞线粒体,巯基(-SH)响应单元可以选择性地响应硫烷硫以引发氟硼荧荧光团显着的近红外荧光发射变化。该探针在测试中对硫烷硫显示出高选择性,并且具有优异的光稳定性和较低的细胞毒性。探针Mito-SH已被应用于成像氧糖剥夺下细胞硫烷硫的动态变化。Mito-SH已成功用于急性缺血小鼠模型中的硫烷硫成像。急性缺血可导致海马活性氧的产生,硫烷硫通过直接消除活性氧而起到生理保护作用。因此,该探针可以作为研究细胞和活体中硫烷硫生理功能的潜在工具。该探针在细胞病理性缺氧中的成功应用为以后细胞在环境性缺氧中应用奠定了科研基础。(2)设计合成含硒近红外荧光探针BD-diSeH,用于检测环境缺氧胁迫下细胞内硫烷硫的水平变化。探针BD-diSeH由两部分组成:强亲核性的苯硒醇基团(-SeH)通过酯桥引入到氟硼荧荧光团中。BD-diSeH显示出优异的选择性和高灵敏度。探针BD-diSeH可用于检测环境胁迫下细胞内硫烷硫的水平变化。探针BDdiSeH还可用于成像叁维多细胞球体中硫烷硫的分布。最后,探针成功地用于成像环境缺氧小鼠模型和斑马鱼中硫烷硫的变化。因此,该探针成功用于检测环境缺氧胁迫下细胞内硫烷硫浓度和分布,有利于阐明环境缺氧对机体的作用规律。(3)利用线粒体靶向近红外荧光探针Mito-SeH,检测缺氧胁迫下细胞及活体中硫烷硫的变化,阐明硫烷硫、活性氧和缺氧之间的关系。探针Mito-SeH可用于检测缺氧单层细胞和叁维多细胞球体中硫烷硫浓度及分布,并揭示硫烷硫可以防止活细胞缺氧胁迫下的氧化损伤。硫烷硫通过清除线粒体中的活性氧来抑制半胱天冬酶依赖性凋亡。建立环境缺氧小鼠模型,利用探针Mito-SeH检测其体外解剖器官(心脏,肝脏,脾脏,肺脏,肾脏和大脑)中硫烷硫水平随缺氧时间的变化,并对各器官硫烷硫进行定量。建立小鼠急性缺血模型,利用探针Mito-SeH实时监测缺血过程中硫烷硫的变化,评价硫烷硫对缺氧胁迫下活性氧生成的抑制作用。探针Mito-SeH还可用于水体缺氧下斑马鱼中硫烷硫的检测。因此,探针MitoSeH为进一步探索硫烷硫在细胞和体内的生理和病理生物学作用提供了有价值的工具。探针在小鼠、斑马鱼中的成功应用为下一步研究海洋生物提供科研依据。(4)设计合成近红外荧光探针HCy-ONO,用于联动检测缺氧胁迫下超氧阴离子和多硫化氢的变化。探针由两部分组成:4-硝基苄醇被整合到花菁荧光团的中间位置;4-硝基苄醇作为多硫化氢响应基团,花菁既作为超氧阴离子的响应基团又作为荧光基团。HCy-ONO首先通过抽氢反应与超氧阴离子反应形成具有共轭体系的Cy-ONO,并释放低荧光。随后,Cy-ONO继续和多硫化氢反应将硝基还原为氨基,通过电子转移过程,释放花菁荧光团。探针反应灵敏,选择性和稳定性好,可用于在活细胞中成像超氧阴离子和多硫化氢。同时,构建连续缺氧条件和间歇缺氧条件,探针可实时监测活细胞内超氧阴离子和多硫化氢的动态变化。建立小鼠腹膜炎模型,探针通过检测超氧阴离子和多硫化氢即可辨别正常组织和发炎组织。探针还可用于捕获肿瘤组织中超氧阴离子和多硫化氢。因此,探针HCy-ONO为研究缺氧条件下氧化还原状态提供了新方法。(5)设计合成一种可激活的“发夹”型荧光探针YLS,用于在活细胞和体内基于迈克尔型反应标记硫氧还蛋白还原酶,从而进行肿瘤成像。探针由叁部分构成:硫氧还蛋白还原酶的抑制剂2a作为响应基团,6-(苯并[d]噻唑-2'-基)-2-(甲基氨基)萘作为荧光团,直链烷基链作为连接体。通过硫氧还蛋白还原酶还原后,折迭构型的探针YLS被拉伸形成展开构型的探针YLS,然后荧光开启。探针YLS可用于检测不同细胞系中的硫氧还蛋白还原酶活性。探针YLS能有效地抑制硫氧还蛋白还原酶活性和提高活性氧水平,并最终诱导细胞凋亡。此外,探针已成功地用于人肺癌细胞裸小鼠移植瘤中成像硫氧还蛋白还原酶,从而对肿瘤进行成像。因此,该探针在研究硫氧还蛋白还原酶的生理和病理功能、细胞氧化还原信号转导过程和开发癌症诊断和治疗的诊断剂方面有着巨大的应用前景。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)》期刊2018-06-01）
荧光成像分析论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着现代生命医疗科学研究的不断发展,医学治疗与诊断技术取得了长足的进步,对人类健康生活发挥着越来越重要的作用。但是由于科学仪器的局限性以及生命体的复杂性,医疗科学研究还处在初步发展阶段。目前开发的各种治疗诊断药物及分子,仍然未能实现生命体内的准确靶向追踪与细节分布成像。纳米材料由于其生物相容性好、毒性低、可修饰性强以及能够实现特异性识别等特性,越来越受到人们的关注,在医学治疗与诊断领域发挥着重要作用。神经退行性疾病是一类由于神经元结构和功能丢失从而导致神经元死亡的疾病,严重影响到人类的健康与生活。由于生命体大脑的复杂性及个体差异性,在分子层面解析神经退行性疾病的发病机制仍是具有挑战性的课题。本文神经退行性疾病相关的离子及蛋白为研究对象,开展了以下两个方面的工作。本文设计合成了一种新型复合纳米材料,首次实现了帕金森病神经元中α-突触核蛋白与铁离子相互作用关系的解析,并且完成了α-突触核蛋白聚集体治疗诊断的一体化研究。研究发现铁离子的增加会导致α-突触核蛋白聚集,而α-突触核蛋白的聚集反过来也会导致离子浓度的升高。此外,还在活体鼠脑层面,利用该探针的光热性能开发了α-突触核蛋白聚集体治疗诊断的一体化研究平台。在前一课题研究的基础上,开发了聚合物纳米材料,研究了阿尔兹海默症神经元中锌离子和S100-β蛋白的关系。聚合物纳米材料具有更高的水溶性和生物可降解性,更低的生物毒性和更好的生物学意义,对于进一步推动临床研究起到一定的作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
荧光成像分析论文参考文献
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[10].高敏.新型荧光探针设计及其在缺氧胁迫下生物活性分子的成像分析研究[D].中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所).2018