用于细胞成像的溶酶体pH荧光探针研究进展

溶酶体是真核细胞中的酸性亚细胞器,酸性生理环境异常会导致其功能紊乱,引发一系列疾病.开发用于细胞成像的溶酶体pH荧光探针在一些疾病的诊断方面具有重要意义.本文主要从分子设计和光诱导电子转移、分子内电荷转移、荧光共振能量转移等识别机理对近几年溶酶体pH荧光探针的相关研究进行概述,同时,对其发展趋势与应用前景作了展望.     

近红外荧光探针用于生物硫醇的高灵敏检测

生物硫醇,如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)及谷胱甘肽(GSH)等在细胞内调节氧化还原反应和维持细胞正常功能中发挥着重要作用,高灵敏和高选择性地检测细胞内的生物硫醇具有重要意义。本文合成了一种可检测生物硫醇的荧光探针TTCNPy纳米颗粒,该探针具有近红外荧光发射(λem=727 nm)及较大的斯托克斯位移(260 nm)。基于生物硫醇中巯基的强亲核进攻能力,能够破坏荧光探针中的共轭π键,导致探针荧光猝灭。该探针能够在缓冲溶液中灵敏地检测生物硫醇,对Hcy、Cys、GSH的检测限分别为0.479,0.429,0.480μmol,具有较高的选择性和抗干扰能力。此外,该探针还具有合成简便、灵敏度高、选择性高、细胞毒性低的优点,可以用于检测溶液和细胞中的生物硫醇。     

新型心肌黄酶检测荧光探针的合成及生物成像

由于癌细胞以极快的速度不停生长，其内部需氧量远远超出血液的供应量，导致组织内部出现低氧。在固体肿瘤内，低氧导致部分酶出现过表达现象，其中硝基还原酶、偶氮还原酶及心肌黄酶的浓度变化最为明显。本研究中，我们以心肌黄酶作为检测目标，合成了一种新型荧光探针Milla 1。该探针将苯醌作为反应基团，在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的共同作用下，经过还原反应并发生质子化，生成对苯二酚(或半醌),利用断键反应释放出荧光团，实现对心肌黄酶的光学检测。其中，Milla 1可与心肌黄酶发生专一识别反应，通过635 nm处荧光值的变化直接测定心肌黄酶含量的波动，进而检测出相关低氧区域的低氧程度。由于探针Milla 1具有选择性高、光稳定性好、毒性低等特点，探针Milla 1被成功用于HeLa细胞和秀丽隐杆线虫内源性和外源性的心肌黄酶检测和光学成像实验中。     

用于残留农药检测的碳量子点荧光探针研究进展

农药的广泛使用促进了粮食作物产量的显著增加,但农药的滥用又导致了严重的环境污染.因此,农业产品中残留农药的实时、快速检测对于全球食物及环境安全有重要意义.碳量子点具有优异的荧光性能、可调的发射波长、优异的生物相容性以及显著的光稳定性,可用于构建残留农药检测的荧光探针.本文简要阐明了碳量子点荧光探针用于农药检测的技术优势...     

荧光光谱法研究三唑磷对DNA的损伤作用

在生理酸度条件下(pH 7.4),采用荧光光谱法并结合溴化乙锭(EB)荧光探针、I-离子效应、DNA熔点效应及盐效应等实验手段,研究了三唑磷与DNA的相互作用。实验发现,DNA对三唑磷的内源荧光产生强烈的猝灭,机理为动态猝灭,两者间的结合常数和结合位点数分别为4.54×103L.mol-1和1.082     

纤维素基荧光碳点的制备及应用研究进展

纤维素基荧光碳点是以微晶纤维素、果皮、杂草、水果等多种纤维素资源为原料,通过水热合成、高温碳化、水解等方法制备的一种新型的荧光纳米粒子,它不仅具有类似传统量子点的光学性能,而且还具有良好的生物相容性、无毒性及易于表面功能化等特点,在离子监测、药物载体、细胞成像、以及光催化等领域具有巨大的应用潜力.本文就近年来纤维素基荧光碳点的研究进行了综述,着重介绍了其制备方法和应用的最新进展,并对其未来的发展方向进行了展望.     

二氟硼姜黄素烯丙基醚的合成及Pd(0)荧光探针性质研究

钯（Pd）是一种性质非常特殊的稀有过渡金属,在化学以及材料科学中具有重要地位.钯催化反应的产物中常有一定浓度的残余钯污染,需要进一步纯化和检测.因此发展用于检测Pd的技术手段很有必要.零价钯可以通过对烯丙基氧化插入而切断烯丙基醚类化合物的C-O键.基于这个反应,设计合成了荧光分子二氟硼姜黄素烯丙基醚化合物,并测试了其紫外光谱和荧光光谱,研究了其对钯化合物的选择性识别作用.结果表明,该荧光分子对二价钯并无响应,只有零价钯Pd2(dba)3使该分子荧光发生猝灭.该荧光分子对于零价钯表现出很好的选择性和响应性,可作为基于脱烯丙基化反应检测零价Pd的荧光探针,为“turn off”型荧光探针.     

稀土上转换纳米材料的生物医学应用

相对于传统荧光材料而言,稀土上转换材料利用近红外激光器作为激发光源,因此其组织穿透能力好、对生物组织的损伤小且几乎没有背景荧光,是进行生物医学研究的理想支撑材料.此外,它还具有光化学稳定性好、荧光寿命长、发射谱带窄和生物相容性好等优点,有利于开发新的检测、成像和治疗技术.本综述主要集中于稀土上转换纳米材料在生物检测、生物成像和疾病治疗等领域内的最新应用研究进展,同时对稀土上转换材料在上述应用中相对于传统荧光材料的优势以及在这些应用中仍然存在的一些需要解决的问题进行了分析,并对稀土上转换纳米材料在生物医学领域应用未来发展趋势进行展望.     

药物荧光分析法研究进展

简要概述了药物分析中荧光分析法的研究现状、应用前景和发展趋势,特别评介了药物荧光分析中的表面活性剂增溶增敏作用及其机理、包络作用及其机理、荧光探针分析法和三维荧光光谱分析法等．     

基于双发射Ce-QDs-CPNs荧光纳米探针的H2O2检测方法

制备了具有双发射功能的Ce-QDs-CPNs荧光纳米探针,利用H2O2对Ce-QDs-CPNs双发射荧光特性的影响,建立了比率荧光检测H2O2的新方法。在Tris-HCl缓冲溶液中,Ce3+与ATP和QDs自组装形成配位聚合物Ce-QDs-CPNs,在310nm的激发波长下,Ce-QDs-CPNs在369和525nm处分别发射Ce（Ⅲ）和QDs的荧光峰。当存在H2O2时,Ce-QDs-CPNs中的Ce（Ⅲ）被氧化为Ce（Ⅳ）,使得369nm处Ce（Ⅲ）的荧光减弱,而525nm处QDs的荧光保持不变。利用Ce（Ⅲ）与QDs荧光发射峰强度比值的变化实现了H2O2的灵敏检测,线性范围为1nmol·L-130μmol·L-1,检测限为0.1nmol·L-1。双发射Ce-QDs-CPNs荧光纳米探针的合成快速简便,对H2O2检测的灵敏度高和选择性好,此外,本方法还可用于葡萄糖的定量分析。     

铁死亡细胞中双光子硫化氢荧光探针的构建与应用

传统的消耗型硫化氢荧光探针因灵敏度较低,无法实现铁死亡过程中细胞内硫化氢含量的检测。基于此,设计并合成了一种双光子激发深红光发射的硫化氢荧光探针KS-HS。探针分子中引入了硫代氨基甲酸苄酯的结构单元,可在碳酸酐酶的催化下释放出H2S从而提高探针的灵敏度。探针分子中的叠氮基与硫化氢发生还原反应,作为触发分子内电荷转移(ICT)效应并释放深红光的开关。该探针对H2S响应速度快、灵敏度高(检出限低至15 nmol/L)、选择性好,可成功检测基于OGD/R模型模拟的铁死亡过程中细胞内硫化氢含量的变化。     

一锅法制备萘酰亚胺类pH荧光探针

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐为骨架,利用两分子1-(2-氨乙基)吡咯烷作为亲核试剂,采用一锅法合成一种萘酰亚胺类pH荧光探针Daepna,用核磁共振谱和质谱对产物进行表征,并检测了其不同pH值条件下的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱.实验结果表明:该荧光pH探针在较宽的pH范围(2.0~11.0)内有着较灵敏的响应,在紫外灯的照射下可直接用于pH值的可视化检测;具有良好的光稳定性,紫外光照30min内荧光维持恒定;具有较好的抗金属离子干扰性,5种常见金属离子(Ca2+,Cu2+,Fe3+,Mg2+,Zn2+)对其荧光强度变化的影响均在20%以内.     

DNA的荧光分析--DNA对吖啶橙(AO)-藏红T(ST)能量转移影响的研究

介绍了近几年荧光能量转移体系用于ＤＮＡ分析测定方法的进展,通过实验对吖啶橙（ＡＯ）－藏红Ｔ（ＳＴ）荧光体系能量转移进行分析,说明使用该本系为荧光探针对ＤＮＡ定量测定可行性,然后通过Ｆｏｒｓｔｅｒ能量转移理论,计算ＤＮＡ加入前后ＡＯ－ＳＴ体系临界距离变化,从某种程度上说明ＤＮＡ对ＡＯ－ＳＴ荧光淬灭的影响。     

吖啶橙-细胞DNA荧光抑制法初步筛选抗癌药物的研究

以二倍体鼠肝细胞为标准细胞，用荧光探针吖啶橙（ＡＯ）示踪药物／细胞ＤＮＡ的作用而提出了一种用Ｈａｄａｍａｒｄ变换显微荧光图象分析法初步筛选抗癌药物的新方法．对Ｄ－氨基葡萄糖的３ｄ过渡金属的配合物、Ｄ－氨基葡萄糖与β－萘酚醛的Ｓｃｈｉｆ碱及其与３ｄ过渡金属的配合物和它们分别与甘氨酸形成的混配物共四个系列２２种化合物与细胞ＤＮＡ的作用进行了研究，结果表明：Ｃｏ（Ⅲ）ＮＧ，Ｃｏ（Ⅱ）ＮＧ，ＣｕＮＧ，ＣｕＧｌｕ，ＮｉＮＧ，ＣｕＧｌｕＧ，Ｆｅ（Ⅲ）ＮＧ７种化合物有明显的抗癌活性，其中ＣｕＧｌｕ对Ｇ０期细胞更为敏感．     

次氯酸根激活的线粒体靶向上转换荧光纳米探针的构建

线粒体内次氯酸根(ClO~-)的异常表达会导致其机能障碍,进而诱导细胞凋亡。基于此,设计合成了一种咔唑-半花菁类小分子有机染料Caz-Hcy作为夹层结构上转换纳米颗粒(SWUCNPs)的能量受体,构建了基于上转换荧光共振能量转移(UC-FRET)的上转换荧光纳米探针。该探针对ClO~-响应速度快,且灵敏度高(检出限0.55μmol/L)、选择性好,同时,CazHcy结构中带有正电荷的氮杂环部分还具有靶向线粒体的能力。通过ClO~-调控Caz-Hcy的吸收光谱性质来调控探针的能量转移效率,能够实现对线粒体中ClO~-含量变化的分析检测。     

硼酸化量子点荧光微球免疫层析试纸条定量检测甲胎蛋白

提高表面抗体活性是免疫检测探针制备的关键。硼酸可与IgG的糖基化Fc片段快速发生位点特异性结合,充分暴露抗原结合区Fab片段以提高抗体活性,避免常用的酰胺键共价偶联方法引起的抗体取向不当及自交联。本研究在合成硼酸修饰的聚马来酸酐-alt-1-十八碳烯（PBA-PMAO）的基础上,采用超声乳化法制备表面硼酸改性的量子点荧光微球（PBA-QBs）。该微球既可与抗体简便、快速地定向偶联,又因量子点含量高而具有很强的荧光信号。将其与甲胎蛋白（AFP）单克隆抗体室温共孵育5 min制备高抗体活性的荧光免疫层析检测探针并用于定量检测AFP,线性范围为0.98～31.25 ng mL-1,最低检测限为0.45 ng mL-1,检测耗时20 min。血清样品中AFP的加标回收率为91.0%～107.1%,批内、批间变异系数介于3.65%～10.42%。     

农药西玛津与小牛胸腺DNA的相互作用

在生理条件(pH 7.4)下,以吖啶橙(AO)为荧光探针,运用荧光光谱、紫外-可见光谱、圆二光谱(CD)和傅里叶转换红外光谱(FT-IR)并结合熔点、粘度及盐效应实验,研究了西玛津与小牛胸腺DNA的相互作用。结果显示,随着溶液中西玛津的浓度增大,DNA-AO复合物的荧光逐渐被猝灭,表明西玛津与AO发生了部分置换作用,而且西玛津的存在使得DNA的熔点和粘度增大,由此推断西玛津与DNA发生嵌插结合。此外,FT-IR光谱分析和盐效应结果表明西玛津与DNA还存在静电结合。计算出的热力学参数表明,疏水作用力是西玛津与DNA结合反应的主要驱动力。     

芳环羟基化HPLC分离荧光法检测Cu(Ⅱ)-H2O2体系中产生的·OH

采用L-苯丙氨酸为探针,使用液相色谱分离荧光检测(FLD)和荧光分光光度分析(FS)两种方法平行检测Cu(Ⅱ)-H2O2 体系中产生的·OH.试验采用的激发波长277 nm,发射波长306 nm.体系在反应前后的荧光变化,可反映·OH产生量.对FLD与FS所得数据进行了比较分析,结果显示两种方法具有较高一致性.FS使用混合体系检测,易对荧光的产生造成干扰,而FLD法没有干扰.     

甘蓝rDNA及C0t-1 DNA荧光原位杂交及其核型分析

为了探索一种高效可靠的芸薹属植物核型分析方法，本文以甘蓝品种黑叶小平头为实验材料，从其基因组DNA中分离出C0t-1 DNA并用生物素标记作探针，对有丝分裂中期相染色体进行原位杂交，每对染色体上均显示出了特定的荧光原位杂交带型．将植物25S和5SrDNA分别用地高辛和生物素标记作探针，单色荧光原位杂交结果显示黑叶小平头2对染色体具有25SrDNA基因座，1对染色体具有5S rDNA基因座．生物素标记的C0t-1 DNA与地高辛标记的25S rDNA等量混合作探针，双色荧光原位杂交证实了C0t-1 DNA与25S rDNA二者具有一致的染色体位置特征，表明基于rDNA及C0t-1 DNA荧光原位杂交的核型分析技术，优于目前普遍采用的只基于rDNA荧光原位杂交的核型分析方法．结合已报道的rDNA染色体定位结果，及C0t-1 DNA荧光原位杂交带型与染色体形态，更准确地构建了甘蓝的核型．     

基于纳米磁珠和量子点的核酸传感器检测猪瘟病毒

通过比对猪瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)基因组核苷酸序列,筛选出CSFV的保守靶序列。设计针对该靶序列的分子探针,通过生物素与链霉亲和素的相互作用,将捕获探针偶联到纳米磁珠,将检测探针偶联到荧光量子点,建立了基于纳米磁珠分离富集靶标和量子点探针捕获特性的生物传感器检测CSFV核酸的方法。该方法对标准品的检出限为104copies/μL,对临床样本的检出限为106copies/μL,且与其他猪病病毒无交叉反应,具有良好的特异性。该生物传感器对25份临床样本的检测结果与荧光定量PCR方法检测结果相符。