阿达玛变换显微图象分析系统测定乳腺肿瘤细胞DNA含量

本文以吖啶橙为细胞DNA荧光探针, 探讨了影响阿棕玛显微图象分析仪定量分析细胞DNA时的细胞荧光强度以及影响人乳腺肿瘤细胞DNA定量分析结果准确性的几个因素, 结果表明: (1)乙醇是理想的固定剂, 醛类固定剂对细胞AO-DNA复合物的荧光有显著影响; (2)吖啶橙染色液中含Triton X-100时细胞荧光强芳明显增大; (3)吖啶橙的最佳荧光染色浓度为50μg/mL; (4)在分析乳腺肿瘤细胞DNA含量(倍性)时, 采用外标法(以人血涂片或淋巴结细胞涂上的淋巴细胞为标准二倍体细胞)或内标法(以乳腺肿瘤细胞涂片上的正常上皮细胞为标准二倍体细胞)均能得到较好的结果, 但后者更为可靠; (5)随机分析六十个以上肿瘤细胞, 可得到较好分析结果。     

阿达玛变换显微图象分析系统在乳腺肿瘤细胞DNA倍性分析中的应用研究

以正常人外周静脉血淋巴细胞为标准二倍体细胞，以吖啶橙为细胞DNA荧光探针，用阿达玛变换显微图象分析仪测定了六例乳腺肿瘤的细胞DNA含量（倍性），分析结果与病例学诊断结论吻合，表明该仪器可望用于乳腺癌的诊断和预后研究．研究结果还表明：乳腺肿瘤细胞DNA倍性与核面积（象素）呈显著正相关．     

阿达玛变换显微图像分析系统在乳腺肿瘤细胞DNA倍性分析…

以正常人外周静脉血淋巴细胞为标准二倍体细胞，以吖橙为细胞ＤＮＡ荧光探针，用阿达玛变换显微图象分析仪测定了冰例乳腺肿瘤的细胞ＤＮＡ倍性与面积呈显著正相关。     

阿达玛变换显微荧光成像在单细胞定量分析中的应用研究

本文探讨了用阿达玛变换（HT）显微荧光成像系统获得基于256灰度级图像的单细胞荧光强度和解码定标值之间的关系,将归一化的HT图像用于定量分析,建立了适合不同样品的定量分析方法.在此条件下,定量分析数据有很好的准确度和精密度;将系统用于单个乳腺肿瘤细胞的DNA定量分析,对乳腺肿瘤的良恶性及癌变程度进行判断,分析结果与病理学诊断结论一致.     

分子模拟及光谱法研究2-乙基-3-(3-硝基苯基)喹唑啉-4-酮与小牛胸腺DNA的相互作用

合成了2-乙基-3-(3-硝基苯基)喹唑啉-4-酮(ENPQO),用紫外光谱法、荧光光谱法、荧光偏振法、离子强度法及分子模拟法研究了ENPQO与小牛胸腺DNA(ct DNA)的相互作用。紫外光谱法显示ct DNA与ENPQO作用后,引起ENPQO紫外吸收光谱的增色效应;在以吖啶橙(AO)为荧光探针的实验中,随着ENPQO浓度的增加,ct DNA-AO体系的荧光被猝灭,其猝灭过程主要是静态猝灭,ENPQO对ct DNA-AO体系的荧光偏振基本无影响;不同浓度的Na Cl溶液未削弱ENPQO对ct DNA-AO的猝灭程度。以上结果均表明ENPQO与ct DNA之间的作用方式主要为沟槽结合。利用分子模拟对接技术预测了ENPQO与ct DNA的结合最优构象,与光谱实验结果一致。     

基于稀土铕离子配合物的时间分辨荧光pH探针的合成及应用

以4,7-二苯基-1,10-菲哆啉(母体)和2-噻吩甲酰三氟丙酮为协同剂和β-二酮配体,合成了一种稀土三元铕离子配合物,其荧光寿命为0.544 0 ms,并以其为荧光探针对水环境的pH进行时间分辨荧光测定。荧光探针的时间分辨荧光强度在pH 7.00~8.95时达到最大值并保持较好的稳定性;在pH小于7.00和pH大于8.95时,荧光探针的时间分辨荧光强度随着pH变化而变化;在pH 2.50~7.00和pH 9.91~14.00时,荧光探针的时间分辨荧光猝灭率与pH呈线性关系。溶解氧浓度和离子强度变化对pH测定结果无影响。采用荧光探针测定实际水样的pH,结果与玻璃电极的测定结果相符,测定值的相对标准偏差(n=8)在4.3%~8.1%之间。     

染料和聚电解质间的相互作用——在染料-磺化聚苯乙烯络合物中的能量转移和染料荧光强度的增强

本工作对磺化聚苯乙烯-吖啶橙体系的光物理行为进行了研究。发现吖啶橙的荧光强度强烈地依赖于所用染料和聚电解质的当量比(P/D)。在P/D=100时观察到有最大的荧光强度。经过校正,此值和Fox等研究苯乙烯和乙烯基共聚物的能量转移中所得结果基本一致。这表明在高分子电解质-染料络合物中能发生有效的能量转移。 本工作还研究了亚甲蓝对吖啶橙荧光的猝灭效应。观察到当体系中加入聚电解质时猝灭效应得以增强。     

基于DNA双链取代策略免标记检测铅离子的研究

建立了一种基于DNA双链取代策略和SYBR GreenⅠ(SG)作为荧光染料插入剂进行免标记铅离子检测的荧光传感方法。SG作为一种染料分子,与单链DNA作用产生的荧光强度很弱,但可以插入双链DNA,使SG荧光强度明显增强。检测时铅离子适配体首先与其部分互补单链DNA杂交形成稳定的双链DNA结构,当溶液中存在铅离子时,铅离子与其适配体特异性结合,双链DNA的数量减少,加入SG可实现铅离子的免标记定量检测。此方法具有灵敏度高、特异性强、简便快速等优点。最低检测浓度为2 nmol/L,检出限(S/N=3)为1.6 nmol/L,实际样品检测结果良好。     

高能脉冲电子束对生物大分子的辐射损伤

为进一步探索高能脉冲电子束高效率诱变的分子机理,采用细胞计数、电泳分析、吖啶橙,溴化乙啶（AO／EB）荧光双染色等方法,详细研究了不同剂量高能脉冲电子束辐照对酵母细胞、细胞膜、DNA分子和酶蛋白活性的影响。结果表明：高能脉冲电子束对酵母细胞膜和酶蛋白的生理损伤小,但能诱发较大量的DNA分子双链断裂。实验测得在辐照半致死剂量134Gy时,高能脉冲电子束对细胞膜的损伤率仅为2.5％;对蛋白酶活性无明显损伤作用;溶液中pBR322质粒DNA的单链断裂常数G（SSB）值为3.68×10^-10Gy^-1·u^-1,双链断裂常数G（DSB）值为2.43×10^-10Gy^-1·u^-1,单位剂量致双链断裂数是谢线的5.7倍。高能脉冲电子束的这些分子损伤特点,使其在辐射诱变生物学领域具有广阔的应用前景。     

P(HPMA-FMA)荧光探针制备、细胞毒性评估及细胞吞噬示踪检测

以甲基丙烯酰氯、三乙胺和荧光素反应得到荧光素甲基丙烯酸酯(FMA),将其与聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)以物质的量之比1∶10混合并通过引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)引发聚合反应,生成带有荧光探针的聚合物P(HPMA-FMA)。采用台盼蓝排染法评估了该聚合物的细胞毒性,荧光显微镜和流式细胞仪观察和检测了全反式维甲酸(ATRA)诱导HL-60细胞分化过程中,P(HPMA-FMA)被细胞吞噬后的荧光示踪效应。结果表明:P(HPMA-FMA)的细胞毒性极低,当P(HPMA-FMA)的质量浓度为4~16mg/mL时对细胞增殖无影响;当其质量浓度为30μg/mL时即可满足荧光显微镜定性示踪观察和流式细胞术定量检测所需要的荧光强度。     

亚甲基蓝与鲱鱼精DNA相互作用的光谱法研究

以吖啶橙(AO)作为光谱探针, 采用UV和荧光光谱等方法研究了亚甲基蓝(MB)与鲱鱼精DNA的作用机制. 确定了在低浓度MB时, MB与DNA以嵌插方式作用; 而在高浓度MB时, MB与DNA之间为混合作用方式. 结合比n(MB)∶n(DNA)＝10∶1, 结合常数 ＝2.46×10⁵ L•mol^－1, MB-DNA复合物的表观摩尔吸光系数ε＝5.70×10⁶ L•mol^－1•cm^－1. 同时研究了酸度和温度等对MB与DNA相互作用的影响, 热力学研究推导了MB结合DNA为焓驱动反应.     

碱性品红荧光法测定脱氧核糖核酸及其机理的研究

以三苯甲烷类阳离子染料碱性品红(RL)为荧光探针建立脱氧核糖核酸(DNA)的定量分析方法。在近中性范围内碱性品红与DNA有较强的结合,生成复合物的荧光强度与DNA的量呈线性上升关系;线性响应范围为0．05—33．0mg／L(r=0．9904),检出限39μg／L。方法用于样品中DNA含量的测定,取得满意的结果;对作用机理进行了探讨,认为RL与DNA相互作用存在插入结合形式。     

线粒体荧光标记的单颗粒水平高通量评估方法

线粒体是真核细胞能量代谢和信号转导的调控中枢,虽然各种灵敏、特异的线粒体荧光标记技术已经被广泛应用于线粒体研究,但仍缺乏单线粒体水平的荧光染色性能评估方法。基于超高灵敏流式检测技术( High sensitivity flow cytometry, HSFCM)能对单个线粒体进行高灵敏、高通量、多参数定量分析的独特优势,本研究发展了一种单线粒体水平的荧光标记高通量评估方法。将携带靶向线粒体绿色荧光蛋白基因的pAcGFP1-Mito质粒转染至人宫颈癌HeLa细胞中,用G418筛选出稳定转染细胞,分别从瞬时转染和稳定转染的细胞中提取线粒体。此外,从未转染质粒的正常HeLa细胞中提取线粒体,分别进行MitoTracker Green标记以及SYTO 62线粒体DNA染色,应用实验室自行研制的超高灵敏流式检测装置在单线粒体水平对这4种线粒体标记方法的荧光亮度、标记效率和稳定性进行评估。实验结果表明,稳定转染细胞中单个线粒体的绿色荧光蛋白(GFP)荧光亮度为瞬时转染的17.7倍,比MitoTracker Green标记的线粒体亮度高约两个数量级,且标记稳定性好。本研究为线粒体标记方法的选择提供了一种先进的分析方法。     

量子点-卟啉纳米复合体系在肿瘤细胞成像中的应用

本文合成了高荧光量子产率、单分散性好的水溶性CdTe量子点(quantum dots,QDs),并与α,β,γ,δ-四(1-甲基吡啶嗡-4-基)卟吩对甲苯磺酸盐(TMPyP)组装成QDs-TMPyP纳米复合物,研究了该复合物检测DNA的机理以及肿瘤细胞成像。结果显示,QDs-TMPyP纳米复合物通过光致电子转移机制检测DNA,当CdTe QDs和CdTe QDs-TMPyP浓度低于1.0μmol/L时,HeLa肿瘤细胞存活率达92%以上,表现出低的细胞毒性。0.2μmol/L CdTe QDs-TMPyP作用于肿瘤细胞时,细胞生长状态良好,对细胞内能谱分析发现细胞内含有Cd和Te原子。CdTe QDs-TMPyP复合物比CdTe QDs更易被HeLa细胞摄取,利用量子点荧光成功实现了细胞核内成像,为宫颈癌细胞药物输送和细胞成像的深入研究打下基础。     

水性聚氨酯荧光材料的制备及其荧光性能

将4-胺基-4′-(N,N-二苯基氨基)-1,2-二苯乙烯(ADAS)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中后分别以混合和接枝的方式引入水性聚氨酯,制备了不同软段和扩链剂的水性聚氨酯荧光材料(FWPU)。采用傅里叶变换红外光谱、荧光光谱表征了FWPU的结构和荧光性能。结果表明:水性聚氨酯的软段和扩链剂结构均可影响FWPU的荧光强度;与溶解同样浓度ADAS的DMF溶液相比,混合法制备的FWPU其荧光强度最大可以增加76倍,接枝法制备的FWPU最大可增加47倍。     

芘二聚体发夹探针用于细胞DNA单链断裂修复能力的评估

基于芘分子二聚体的荧光特性设计了一种新型的发夹探针,用于评估不同细胞的单链断裂修复(SSBR)能力.首先利用芘荧光分子设计一个茎上有缺口的DNA发夹探针,该探针在Bst DNA聚合酶作用下可以水解,使荧光信号“关闭”.如果探针茎上的缺口被DNA修复酶修复,可以阻止Bst DNA聚合酶对探针的消化作用,从而阻止荧光信号的“关闭”.该设计可以用于评估细胞的SSBR能力,并通过提取细胞的核蛋白考察了不同细胞的SSBR能力.研究结果表明,肿瘤细胞及细胞系不具有原代细胞的SSBR能力.利用SSBR的关键酶进一步探索了肿瘤细胞SSBR能力缺失的原因,证明是由于肿瘤细胞中含有可以抑制SSBR过程的活性物质.此外,该方法能够同时进行500个细胞的SSBR能力检测,并用于抗衰老药物筛选.     

光谱法研究对氨基苯乙酮缩对二甲氨基苯甲酰腙与DNA的相互作用

合成了对氨基苯乙酮缩对二甲氨基苯甲酰腙(AAPABH),采用荧光光谱法和UV-Vis吸收光谱法研究了AAPABH与DNA的相互作用。在pH 7.4Tris-HCl缓冲溶液中,以345 nm激发该化合物发射弱荧光,加入DNA后出现明显的荧光增强现象,表明探针分子与DNA结合形成了稳定配合物,其结合常数为5.48×107L/mol。研究了离子强度对体系荧光强度的影响,结果显示NaCl的加入未引起AAPABH-DNA体系荧光强度明显变化,表明AAPABH和DNA间不存在静电作用;同时DNA对AAPABH吸收光谱的影响表现为减色效应、探针分子与热变性后的DNA作用力明显小于与未变性DNA间的作用力、探针分子与溴化乙锭(EB)竞争结合DNA使得EB-DNA体系荧光猝灭,上述实验结果均表明探针分子主要以嵌插作用方式与DNA作用。     

含螺吡喃端基PNIPAM的制备及其在活细胞成像中的应用

利用ATRP活性聚合制备了不同分子量的含有螺吡喃(SP)端基的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(SP-PNIPAM).考察了SP-PNIPAM的光致变色性能、荧光性能和临界转变温度,并研究了它们在活细胞成像方面的应用.螺吡喃以及SP-PNIPAM经激发后发射红色荧光.螺吡喃可以通过扩散穿过细胞膜进入细胞,因而对固定、成活细胞均能染色.而SP-PNIPAM用于细胞染色时,其染色特性与分子量有关,主要通过活细胞内吞作用进入活细胞内,因此可以选择性地用于活细胞荧光成像.     

苏木素与DNA相互作用的光谱研究

以吖啶橙(AO)作探针研究了苏木素(HE)与DNA的相互作用. 吸收光谱和荧光光谱研究表明, 苏木素与DNA发生作用生成了复合物. 其结合比n_HE∶n_DNA＝3∶1, 22 ℃时苏木素与DNA的结合常数K＝5.96×10⁴ L/mol. 同时研究了酸度、盐效应和温度等对苏木素与DNA相互作用的影响以及它们之间的作用方式, 确定了苏木素与鲱鱼精DNA之间为混合作用方式.     

小分子基温敏聚合物纳米粒子的制备及在近红外二区荧光成像与光热治疗中的应用

以有机小分子4,9-二(5-9H-芴-2-基-噻吩-2-基)-6',7-联苯[1,2,5]噻二唑并[3,4-g]喹喔啉(TQF)为前驱体, 通过化学方法将其修饰为可引发可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应的小分子链转移剂TQF-苯基硫代链 转移剂（CTA）. 以TQF-CTA为链转移剂, 以偶氮二异丁腈为引发剂, 引发N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和 甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(OEGMA)发生RAFT聚合反应, 合成了具有良好水溶性和较低临界溶解温度(LCST)的小分子基共聚物[TQF-P(NIPAAm-co-OEGMA), TPNO]. 将其直接溶于水中可制备成温敏的球形纳米粒子 TPNO NPs. 研究结果表明, TPNO NPs在温度大于LCST(35 ℃)时表现出一个明显的粒径变化和显著的荧光 增强行为(2.2倍), 并成功实现了对活体小鼠血管与肿瘤的明亮近红外二区(NIR-Ⅱ)荧光成像(FI). 同时, TPNO NPs有着良好的光热转换效率(PCE=29.8%), 通过体外细胞实验证明了其对细胞具有较好的光热治疗(PTT)效果.