用于细胞和组织中弗林蛋白酶特异性成像的双光子荧光探针研究

弗林蛋白酶是前体蛋白转化酶家族中最具特色的酶之一,具有重要的生物学功能,其表达量水平与许多疾病有密切的关系,如癌症的发生和发展与弗林蛋白酶表达水平有着密切关联.目前文献中报道了一些单光子荧光探针用于弗林蛋白酶的检测,但这些探针不能应用于深层组织成像,且弗林蛋白酶在肿瘤发展过程的作用仍没有得到很好地研究.针对这些问题,本工作构建了一种新型双光子荧光探针Nap-F用于细胞和肿瘤组织内弗林蛋白酶的检测与双光子成像.Nap-F是由经典双光子荧光染料1,8-萘酰亚胺、弗林蛋白酶特异性多肽序列RVRR和自消除连接体整合而成.实验结果表明Nap-F对弗林蛋白酶具有很好的特异性,能够定量检测弗林蛋白酶的活性.在飞秒激光820 nm激发下,Nap-F能有效降低生物背景,并提高组织穿透深度,适用于细胞和组织的双光子成像.Nap-F成功地实现了几种活细胞中弗林蛋白酶的双光子成像,揭示了癌细胞和表达缺陷细胞中弗林蛋白酶含量的差异.更重要的是,我们将该探针用于CoCl₂固定HIF-1构建的肿瘤细胞缺氧模型成像,实验结果表明弗林蛋白酶的表达与肿瘤细胞缺氧程度存在正相关性.     

复杂过程光谱数据分析的化学计量学方法研究进展

使用光谱仪器对复杂化学体系进行原位实时光谱定量分析时,测试条件(如温度)通常无法控制,而且对被测样本不能进行任何预处理.从复杂的原位实时光谱数据中提取出有用的化学信息对分析化学家来说是一项极具挑战性的任务.本文综述了近些年针对原位实时光谱数据的定量分析而发展的一些化学计量学模型与方法,并给出了一些方法的具体算法.     

有机自由基发光体

有机自由基由于存在未配对或弱成键电子,因而具有独特的基态开壳电子结构。这类开壳电子结构的分子体系可展示出特殊的物理性质,如近红外吸收、非线性光学响应、可逆电子氧化还原、磁学性质等,有望成为下一代光电磁信息功能材料。然而,绝大多数自由基在光激发态下以非辐射方式释放能量,从而表现为弱发光或不发光。近年来,以三芳基甲基自由基衍生物为代表的双线态自由基发光体逐渐引起研究者的关注,其红光发射的荧光量子产率可达到90%以上,且成功地应用于有机电致发光器件(OLED)。自由基发光体是在基态和激发态均具备自由基特征的新型分子体系,其分子结构设计与发光性质调控是该领域的关键难题。在已报道的仅有的少数发光自由基的基础上,人们更多地期待获得性能优异、可选择性调色的多种类发光自由基及其作为功能材料的潜在应用。本文总结了发光自由基的分子结构、物理性质和构效关系,以及激发态发光机制与自由基非辐射跃迁抑制机理等,讨论了目前的研究现状和未来的研究挑战。     

新型三元铜配合物的合成、晶体结构及与DNA的相互作用

合成了一种新型的三元铜配合物[Cu(Dppz)(Gly)(H2O)]·NO3·H2O,(Dppz为二吡啶并[3,2-a;2′,3′-c]吩嗪,Gly为L-甘氨酸)。该配合物晶体属于单斜晶系,P21/c空间群,a=2.1588(4)nm,b=0.7216(13)nm,c=1.4219(3)nm,β=108.648(2)°。配合物分子中五配位的中心金属铜离子处于变形四方锥配位环境。紫外吸收光谱与荧光光谱分析表明,该配合物通过嵌入模式与DNA结合,并在还原剂存在下能显著的切割超螺旋DNA。     

核-壳型苏丹红Ⅰ印迹聚合物微球制备及应用研究

以苏丹红Ⅰ为模板分子,苯基-三甲氧基硅烷(PTMOS)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD-MA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用表面分子印迹技术,在自制的SiO2微球表面成功合成了对苏丹红Ⅰ具有良好选择识别性能的核-壳型印迹聚合物。采用红外光谱和扫描电子显微镜对分子印迹微球进行表征,结果表明该印迹聚合材料壳层厚度约为150 nm;采用静态吸附实验研究印迹材料对模板聚合物的吸附性能和选择特性,结果表明以PTMOS为功能单体的印迹聚合物对苏丹红Ⅰ具有优异的选择吸附性,其分离选择因子为2.62。在吸附过程中,模板分子苏丹红Ⅰ与印迹聚合物形成2种结合位点,2种结合位点的解离常数分别为2.30、10.78 mmol/L,最大表观结合量分别为27.40、128.53μmol/g。将该印迹聚合物作为固相萃取材料,对样品进行固相萃取,结合液相色谱技术成功用于辣椒油中苏丹红Ⅰ的测定。     

基于酪胺信号放大的新型免疫传感器

将酪胺应用于酶联免疫分析,建立了一种新的高灵敏伏安型免疫传感器。利用纳米金的静电吸咐和己二硫醇、巯基乙胺的自组装,将羊抗人IgG抗体固定到金电极表面上,以辣根过氧化物酶标记羊抗人IgG抗体为酶标抗体,以生物素化酪胺为酶底物,利用催化酪胺沉积反应,在传感界面沉积大量生物素,使原始信号得到几何级数的放大。结果表明,通过生物素化酪胺催化放大后,制得的免疫传感器对H2O2的催化能力增大近20倍,检测hIgG在1.5μg/L～22 mg/L范围内有良好的线性关系,检出限为0.1μg/L。用于实际试样的回收率的测定,结果良好。     

溶胶-凝胶法制备红霉素印迹固相萃取材料及其选择性吸附

以红霉素为模板分子,采用溶胶-凝胶印迹技术,合成对红霉素具有特异选择识别性能的印迹聚合材料.采用红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析以及比表面积测定技术对印迹聚合物的结构和表面性能进行详细探讨,结果表明所得印迹聚合物比表面积为266.2m2/g,粒径为600nm左右的颗粒材料.选择3种抗生素类药物进行选择吸附研究,结果表明,该聚合物对红霉素的分离因子最高达到2.20.优化固相萃取条件,结果表明用甲醇:乙酸(75:25,V/V)作为洗脱剂时对红霉素的洗脱效果最好.结合液相色谱技术,该印迹材料成功的分离和富集红霉素肠溶片中的红霉素,回收率达到104.5%。     

非晶态金属Al中微团簇多面体结构及其演变规律的模拟研究

对50 000个金属Al原子从液态急冷形成非晶态结构的过程进行了分子动力学模拟研究.采用原子键型和原子团簇类型指数法,发现在其微观结构的转变过程中,与不断增加的1551键型密切相关的二十面体及其缺陷结构的形成起了非常突出的作用.通过各种键型原子团簇的计算,获得团簇多面体结构的分布数据.在可视化的显示下,得到一幅十分清晰的关于团簇多面体结构的特征及其演变的图景.建立了一种简单而有效的团簇多面体结构研究方法.同时也对模拟计算结果的微观机理给出了相应的讨论,这对于深入理解非晶态结构的形成机制及其微观过程,将有重     

基于双功能单体的磁性双酚A印迹聚合物的制备及应用

以二氧化硅包覆的四氧化三铁为载体,双酚A(BPA)为模板分子,β-环糊精和4-乙烯基吡啶为二元功能单体,采用热聚合方法制备了对双酚A具有特异吸附性能的磁性印迹复合材料(mag-MIPs).采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)对该印迹复合材料进行了表征,并结合磁固相萃取(M-SPE)技术和高效液相色谱(HPLC)研究了其对双酚A的吸附行为,结果表明该印迹复合材料对双酚A具有良好的选择吸附能力.液相色谱检测结果表明,该磁性印迹复合材料可用于环境水样中双酚A的快速分离富集,回收率为90.51%~98.21%.