2D-DIGE-HPLC-nESIMS/MS对2,4-二硝基苯磺酸损伤HaCaT细胞差异蛋白质的鉴定

采用Cy2、Cy3和Cy5荧光染料标记蛋白,建立了人角质形成细胞HaCaT受2,4-二硝基苯磺酸(DNBS)刺激前后的双向胶内差异凝胶电泳(2D-DIGE)图谱,每组平行样本数为3。凝胶采用蛋白荧光染料Deep Purple进行后染色(Post-stain)。DeCyder定量分析软件在每块凝胶上平均检测到1 200个以上蛋白斑点,每块胶上都匹配得到的相同蛋白质斑点有846个。其中有7个斑点丰度变化在50%以上,统计学意义显著(P值小于0.05)。利用高效液相色谱-电喷雾串联质谱(HPLC-nESI MS/MS)成功鉴定5个表达上调的斑点分别为X染色体开放阅读框26(Cxorf26)、人辅分子伴侣23(PTGES3)、钙调蛋白(CALM3)、肌球蛋白轻链6(MYL6)和断裂点丛集区蛋白1(BANF1);2个表达下调蛋白斑点被鉴定为转录延伸因子B肽链2(TCEB2)和核糖体蛋白L23(RPL23)。除MYL6被报道与皮肤疾病相关外,其它蛋白与皮肤病变的关系有待研究。该研究得到的7个差异表达蛋白为DNBS类化学致癌物职业接触者皮肤病变研究提供了有价值的线索。     

壳聚糖支载菁染料荧光探针及荧光特性

壳聚糖支载有机荧光染料可在生理条件下改变其荧光特性,本文采用壳聚糖(CTS)支载有机荧光染料Cy3,利用红外光谱和热分析对产物进行了表征,研究了壳聚糖支载的荧光染料紫外吸收光谱和荧光光谱特性,结果表明,壳聚糖支载的荧光染料Cy3的紫外吸收特征峰的波长无明显变化,荧光强度明显增强,支载后的荧光染料光稳定性良好,初步细胞标记实验显示,壳聚糖支载后的Cy3染料对脑胶质瘤细胞具有良好的亲和性,并能穿透细胞膜且发出明显荧光。     

发夹式DNA探针检测水中汞EI北大核心CSCD

利用荧光染料双标记的DNA探针,实现了对水中Hg^(2+)的一步检测。实验中使用的DNA探针是富T结构的发夹式DNA探针链,若水样中不存在Hg^(2+),双标记的DNA探针两端的荧光染料Cy3与Cy5之间的距离很小,会发生荧光能量共振转移,Cy3的荧光发射强度降低;反之,Hg^(2+)会与DNA探针上的T碱基生成T-Hg^(2+)-T的稳定结构,使DNA链结构发生变化,同时Cy3,Cy5之间的距离变大,二者间的能量共振转移减弱甚至消失,Cy3的荧光发射强度回升。因此,通过Hg^(2+)的浓度与Cy3的荧光发射强度的变化的线性关系,可以实现Hg^(2+)的定量检测。     

发夹式DNA探针检测水中汞

利用荧光染料双标记的DNA探针,实现了对水中Hg~(2+)的一步检测。实验中使用的DNA探针是富T结构的发夹式DNA探针链,若水样中不存在Hg~(2+),双标记的DNA探针两端的荧光染料Cy3与Cy5之间的距离很小,会发生荧光能量共振转移,Cy3的荧光发射强度降低;反之,Hg~(2+)会与DNA探针上的T碱基生成T-Hg~(2+)-T的稳定结构,使DNA链结构发生变化,同时Cy3,Cy5之间的距离变大,二者间的能量共振转移减弱甚至消失,Cy3的荧光发射强度回升。因此,通过Hg~(2+)的浓度与Cy3的荧光发射强度的变化的线性关系,可以实现Hg~(2+)的定量检测。     

吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒的制备及其性质研究

以蛋白质或多肽修饰的吲哚类菁染料Cy3为内核, 采用实验条件简单的油包水反相微乳液方法成核, 通过正硅酸乙酯水解形成的网状二氧化硅包壳的方法制备吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒. 考察了以不同等电点的蛋白质和多肽修饰的Cy3为内核材料对吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒制备的影响. 结果表明, 分别采用人免疫球蛋白(IgG)或多聚赖氨酸修饰的Cy3为内核材料, 都能制备荧光强度高、荧光稳定性强和染料泄漏极少的Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒. 进一步对Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒进行了表征, 并将基于这一新型的荧光纳米颗粒建立起来的生物标记方法初步应用于流感病毒DNA的检测, 其检测线性范围为3.18×10-10～1.27×10-9 mol/L, 检测下限为3.51×10-10 mol/L, 相关系数r为0.986 5.     

肝癌细胞蛋白差异凝胶电泳技术系统评估方法

利用二维差异凝胶电泳技术(two-d im ensional d ifferential in-gel electrophoresis,2D-D IGE)研究肝癌细胞与正常细胞的差异时应先对其蛋白样品进行标记系统评估,以确保正式实验的成功。在细胞水平上展开蛋白质组研究应尽可能提取到细胞的所有蛋白,为此本研究先比较了机械刮除法、胰酶消化法和PBSE消化法收获肝癌细胞后的细胞形态与蛋白得率,结果显示PBSE消化法收集肝癌细胞时细胞形态完整,提取的蛋白得率最高。然后将提取的细胞蛋白经D IGETM试剂盒的3重荧光(Cy2、Cy3、Cy5)标记后再进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和双向电泳(2DE,two-d im ensional electrophoresis)。前者图像使用Im ageQuant软件进行分析,结果说明肝癌细胞蛋白提取液与该染料能相互兼容,样品得到了有效的标记。2DE的扫描图像使用DeCyder 5.0软件的胶内分析(d ifferential in-gel analysis,D IA)和胶间分析(b iological variation analysis,BVA)模式,结果表明,Cy3和Cy5标记的蛋白质定量结果基本一致,但该染料标记肝癌细胞蛋白后会造成极少量蛋白出现位置偏差,给蛋白定量带来一定的误差影响,而BVA中的反标策略能够有效纠正这种由于不同荧光标记带来的定量误差。总之,本研究首次报道了用同一肝癌样品进行不同荧光标记后进行2DE的评估方法,该方法支持了D IGE体系定量的可靠性,而且能给出定量的误差范围,完善了评估体系,为D IGE技术平台的质量控制提供了参考。     

双亲性三甲川菁染料的合成及抗结直肠癌活性

菁染料双亲性的提高有利于自身抗肿瘤活性的提升。 探索了三甲川吲哚菁染料(Cy3)转化为多功能小分子化疗药物的可行性。 通过向吲哚环“N”上引入聚乙二醇(PEG)醚链,设计合成了两种双亲性三甲川吲哚菁染料:Cy3-DIPEG和Cy3-SO₃-DIPEG。 二者产率约40%,其结构均经¹H NMR、¹³C NMR和MS表征。 光谱测试表明Cy3-DIPEG和Cy3-SO₃-DIPEG在水中的最大荧光发射波长在570 nm左右,荧光量子产率(Ф)分别为0.06和0.13。 采用噻唑蓝(MTT)法测试了两种染料对人结直肠癌细胞株(SW480和HCT-116)的体外抗肿瘤活性,并通过亚细胞器定位实验初探其机制。 结果表明,Cy3-DIPEG能穿过肿瘤细胞膜蓄积在线粒体内,显著抑制人结直肠癌细胞增殖,但Cy3-SO₃-DIPEG无法进入肿瘤细胞内,无抗肿瘤活性。     

系列红色染料的合成、光学性质及在蛋白标记中的应用

以3-N,N-二乙基氨基酚为原料合成了一系列荧光染料,用~1H NMR, ~(13)C NMR, IR, HRMS对结构进行了表征,检测了新型染料的光学性质,标记了牛血清白蛋白,比较了新染料与菁染料(Cy3)在凝集素微阵列芯片上的荧光信号值.结果显示,新型染料的最大发射波长均在600nm以上,斯托克斯位移约70nm左右,染料/蛋白质(D/P)标记效率高达1.5～1.8,在凝集素微阵列中新染料和Cy3的荧光信号值相当.表明新染料可以作为荧光标记物用于凝集素微阵列中检测糖链的变化.     

基于核酸外切酶Ⅲ信号放大的比率型荧光传感器检测致病菌基因

食源性致病菌严重威胁着公众健康。本研究基于荧光共振能量转移原理,以Cy3和Cy5作为荧光供体和受体基团,利用核酸外切酶Ⅲ(ExoⅢ)增强检测信号,构建了比率型荧光传感器,用于高灵敏度检测致病菌基因。分别标记有Cy3的R1-DNA和标记Cy5的R2-DNA形成双链R1/R2,在Cy3的激发光波长激发下,由于发生荧光共振能量转移,Cy3的荧光被猝灭而产生Cy5的荧光信号。致病菌靶基因(大肠杆菌Lac Z基因)的存在可将R1/R2双链解旋,使得Cy3远离Cy5,导致Cy3的荧光恢复而Cy5的荧光信号降低。在ExoⅢ作用下,Cy3与Cy5的信号变化进一步增大。在优化的实验条件下,荧光信号变化与靶基因在10~2000 pmol/L浓度范围内呈现良好的线性关系,检出限为5.29 pmol/L。所采用的比率型信号检测策略极大地降低了假阴性、假阳性检测结果的产生,增强了检测特异性。     

活细胞线粒体中SO2-3/HSO-3的荧光成像

在五甲川菁染料的基础上,合成了一种新型的中位溴取代的五甲川菁染料Cy5-Br,其结构通过质谱和核磁共振波谱表征。性能测试结果表明,该染料作为荧光探针的发射波长可达665 nm,具有较低的细胞毒性,而且对二氧化硫衍生物 SO2-3和 HSO-3具有很好的选择性。该探针在665 nm 处的荧光发射强度随着SO2-3/HSO-3浓度的增加不断降低,具有良好的线性荧光响应。 Cy5-Br可以进入活细胞线粒体,对 SO2-3和HSO-3的浓度进行实时共聚焦荧光成像。     

活细胞线粒体中SO32-/HSO3-的荧光成像

在五甲川菁染料的基础上,合成了一种新型的中位溴取代的五甲川菁染料Cy5-Br,其结构通过质谱和核磁共振波谱表征.性能测试结果表明,该染料作为荧光探针的发射波长可达665 nm,具有较低的细胞毒性,而且对二氧化硫衍生物SO2-3和HSO-3具有很好的选择性.该探针在665 nm处的荧光发射强度随着SO2-3/HSO-3浓度的增加不断降低,具有良好的线性荧光响应.Cy5-Br可以进入活细胞线粒体,对SO2-3和HSO-3的浓度进行实时共聚焦荧光成像.     

两种菁类染料复合敏化TiO_2纳米晶电极的光电化学研究

应用光电化学方法研究了两种菁类染料Cy3和Cy5复合敏化TiO2纳米晶电极的光电化学行为.结合两种染料的紫外-可见光谱和循环伏安曲线,确定了Cy3和Cy5的电子基态和激发态能级位置.结果表明两种染料的激发态能级位置能与TiO2纳米粒子导带边位置相匹配,复合敏化可以显著提高TiO2纳米晶的光电流,使TiO2纳米晶电极吸收波长由紫外光区红移至可见光区和近红外区.复合敏化降低了染料Cy3 在电极吸附时的聚集程度,使其单色光的转换效率(IPCE)提高了169%,复合敏化电极总的光电转换效率η为2.09%,分别是Cy3和Cy5单独敏化时光电转换效率的2.069 和1.229倍.     

两种菁类染料复合敏化TiO2纳米晶电极的光电化学研究

应用光电化学方法研究了两种菁类染料Cy3和Cy5复合敏化TiO2纳米晶电极的光电化学行为. 结合两种染料的紫外-可见光谱和循环伏安曲线, 确定了Cy3和Cy5的电子基态和激发态能级位置. 结果表明两种染料的激发态能级位置能与TiO2纳米粒子导带边位置相匹配, 复合敏化可以显著提高TiO2纳米晶的光电流, 使TiO2纳米晶电极吸收波长由紫外光区红移至可见光区和近红外区. 复合敏化降低了染料Cy3在电极吸附时的聚集程度, 使其单色光的转换效率(IPCE)提高了169%, 复合敏化电极总的光电转换效率η为2.09%, 分别是Cy3和Cy5单独敏化时光电转换效率的2.069和1.229倍.     

基于Cy7类菁染料分子探针的设计策略

菁染料是一类经典的荧光染料母核, 具有摩尔消光系数大、 吸收波长可调、 溶解性良好及生物兼容性好等优点, 被广泛用于蛋白标记、 痕量金属离子检测、 生物活性物质检测、 细胞和活体成像及肿瘤靶向治疗等领域. 近年来, 生物医学领域对活体结构及功能成像深度提出更高的需求, 基于优异的长波长染料母核开发近红外荧光分子探针逐渐成为领域的研究重点. 吲哚七甲川菁染料(Cy7)是一类最具代表性的菁染料, 本文重点综合评述了自1992年以来基于Cy7结构开发的分子探针, 并介绍了该类荧光探针的设计策略. 最后, 讨论了该领域研究面临的挑战, 并对未来的发展方向进行了总结和展望.     

中位醛基取代Cy5的光谱性能及作为粘度荧光探针的研究

中位醛基取代的五甲川菁染料(Cy5)与传统Cy5相比其最大吸收和发射波长稍微蓝移, 斯托克斯位移增加, 在水中能达到48 nm|具有低的荧光量子产率, 而且随溶剂极性变化较小. 实验发现这种染料对环境的粘度非常敏感, 随着染料分子所处环境的粘度逐渐增加, 其荧光强度明显增加, 而且荧光强度与溶液粘度的关系满足F?rster-Hoffmann关系式. 该染料具有活细胞膜的穿透性, 能跨膜进入活细胞内, 使得该染料在检测活细胞内微环境粘度变化方面具有潜在的应用价值.     

基于催化发夹组装和荧光共振能量转移的生物传感器检测EV71病毒

以肠道病毒71型(EV71)为检测对象，建立了基于催化发夹组装(CHA)和荧光共振能量转移(FRET)的生物传感器。设计了检测EV71 VP1基因的CHA信号放大策略，该体系由一对发夹探针(H1、 H2)构成，H1和H2分别标记了荧光基团Cy3和Cy5。当体系中有VP1基因时，可引发H1和H2催化自组装反应，从而使得Cy3和Cy5相互靠近并发生FRET,导致Cy3荧光信号降低，Cy5信号增强；当体系中没有VP1基因时，H1和H2则稳定存在于反应体系中，不发生FRET,只检测到Cy3的荧光信号。优化了缓冲液浓度、 H1与H2的比例、反应温度和反应时间。在最优条件下，所构建的传感器的Cy5与Cy3的荧光强度比值与EV71 VP1基因浓度在0.5～20 nmol/L范围内呈良好的线性关系，检出限为73 pmol/L(3σ)。咽拭子样品的加标回收率为99.6%～103.1%,相对标准偏差在0.3%～1.7%之间。本方法具有较好的特异性及抗干扰能力，在EV71监测和手足口病早期诊断方面具有良好的应用前景。     

生物荧光分析试剂Cy系列的应用及合成

经过多步合成,得到了生物荧光分析试剂菁染料Cy3,探讨了合成工艺,并对其应用进行了总结.     

上转换荧光响应性复合纳米凝胶的制备及荧光能量传递行为

采用水热法合成NaYF₄∶Yb³⁺,Er³⁺稀土纳米晶, 再经3-苄基三硫代碳酸酯基丙酸(BSPA)修饰, 制得功能化纳米晶体; 以罗丹明6G(R6G)为母体荧光染料, 经一系列反应合成了乙烯基功能化单体罗丹明6G酰基邻羧基苯甲肼腙(R6GHA); 将功能化纳米晶体与R6GHA构成荧光共振能量传递(FRET)的“给体/受体”对, 通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合和“点击化学”反应, 合成具有多重响应性复合荧光纳米凝胶NaYF₄∶Yb³⁺,Er³⁺/PNIPAm-co-R6GHA. 采用TEM, XRD, FTIR和DSC对产物的微观结构进行了表征; 采用上转换荧光光谱(PL)研究了该复合纳米凝胶对pH值、 环境温度和不同金属离子的荧光响应行为, 并对相关机理进行了探讨. 结果表明, 环境温度变化对复合纳米凝胶的荧光发射具有显著影响, 且该复合纳米凝胶对Hg²⁺具有选择性荧光响应; 在H⁺或Hg²⁺作用下, 复合纳米凝胶中纳米晶和R6GHA之间会发生荧光共振能量传递; 通过纳米凝胶中纳米晶与R6GHA特征荧光发射峰比率的变化, 实现对Hg²⁺的检测.     

新型含羧戊基不对称五甲川菁染料的合成及蛋白标记

以磺酸基苯肼和7-甲基-8-氧代壬酸为原料合成了2,3-二甲基-3-羧戊基-3H-吲哚-5-磺酸;以2,3,3-三甲基-3H-吲哚-5-磺酸和1,3-丙磺酸内酯为原料合成了1-磺酸丙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚-5-磺酸;然后通过半菁合成法合成了一种新型水溶性不对称五甲川吲哚菁染料(Cy5)。产物经C18反相硅胶柱分离,收率57%,其结构经1H NMR、HRMS进行确证。并检测了目标化合物的光谱性质,初步探讨了其在生物标记方面的应用。染料具有良好的水溶性和光稳定性,水溶液的最大紫外吸收波长和最大荧光发射波长分别为646和666 nm,荧光量子产率为0.2,用n(活化菁染料)∶n(牛血清蛋白)=2∶1标记蛋白,D/P值为1.56。     

甲醇对三甲川菁染料敏化TiO2纳米晶电极的影响

染料敏化;纳米TiO2;光电化学;菁类染料Cy3;甲醇