大斯托克斯位移远红光至近红外荧光探针用于检测肝损伤过程中过氧化亚硝酸盐的动态变化

肝损伤是影响公众健康的重大问题之一, 已经引起了人们越来越多的关注. 而过表达的过氧化亚硝酸盐(ONOO^?)在肝损伤等疾病的发病机制中起着重要作用, 被认为是一种与早期肝损伤密切相关的生物活性分子. 因此, 为了探究ONOO^?在肝损伤过程中的作用, 开发可以实现肝损伤过程中ONOO^?高选择性和实时检测的分析方法具有重要意义. 本文报道了一种具有大斯托克斯位移的远红光至近红外(FR-NIR)ONOO^?荧光探针. 由于该探针具有大的斯托克斯位移, 可以有效消除光谱重叠和自吸收的干扰, 从而显著提高成像的信噪比. 此外, 该探针对ONOO^?具有高的灵敏度(检出限为25.8 nmol/L)和良好的选择性, 被成功用于药物诱导肝损伤过程中ONOO^?信号的成像检测.     

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.     

大电流碳纳米管场发射阴极研究

报道了在较大发射面积上获得较大场发射电流的碳纳米管场发射阴极。为了加强场发射电流,在丝网印刷浆料中增加一种金属纳米颗粒,金属颗粒增强了碳纳米管发射体和衬底的接触,提高碳纳米管和衬底的粘附作用。利用改进后的丝网印刷方法制备了大电流碳纳米管场发射阴极,测得最大发射电流为68.0 mA,阴极有效发射面积约1.1 mm2,发射电流密度约6.2 A/cm2;并成功将改进方法制备的大电流场发射碳纳米管阴极应用于场发射真空器件原型。实验证明这种具有较大发射电流和较大发射电流密度的场发射能够满足部分大功率电子器件的需求。收稿日期:; 修订日期:     

水声时变线谱建模与双稳态随机共振分析

建立了水声时变线谱的模型,将双稳态随机共振系统应用于水声时变线谱信号的检测,考查了随机共振系统对水声环境的适应能力,提出了设计水声线谱检测系统可以利用的外在参数。在信噪比变化、声压起伏、线谱漂移等情况下,仿真结果表明双稳态随机共振系统都能较好地工作。为水声领域新型线谱检测系统的设计提供了依据。     

生长温度对纳米氧化锌场发射性能的影响

采用锌粉和银粉为蒸发源,用热蒸发法不同温度下制备了四针状纳米氧化锌,并以单独的锌粉做对照。采用扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌,X射线衍射(XRD)谱表征其晶体结构。采用丝网印刷方法将其制备为场致电子发射阴极,将阴极与印刷有荧光粉的阳极板组装成二极结构场致发射显示屏,并进行了场致电子发射特性对比实验。结果表明较高温度制备的氧化锌具有较好的场致发射性能;掺杂银粉的蒸发源制备的样品的发射性能明显优于没有掺杂银粉的样品。实验证明ZnO是一种优良的场致发射冷阴极材料,在真空电子方面具有广阔的应用前景。     

5，10，15，20-四 [4-(4''-乙基哌嗪基)苯基]卟啉的合成及其与DNA的相互作用

基于卟啉对癌细胞的特殊亲和作用和哌嗪化合物的抗肿瘤、抗病毒作用，设计并合成了具有哌嗪结构的新型卟啉化合物5，10，15，20-四[4-(4'-乙基哌嗪基)苯基]卟啉（TEPPPH₂），其结构经UV-Vis, 元素分析，¹H NMR等手段证明。采用UV-Vis光谱和荧光光谱研究了TEPPPH₂和小牛胸腺DNA 的相互作用模式和结合机理。实验发现，TEPPPH₂能嵌入到DNA的碱基对中，1个小牛胸腺DNA分子对TEPPPH₂分子的最大结合数n约为88，结合常数为8.4×10⁶mol•L^-1 。TEPPPH₂与DNA的结合数和结合常数大于已知的四（4-N-甲基吡啶基）卟啉和Ca/sal-his、Ni/sal–aln型席夫碱抗癌药物。     

meso-5,10,15,20-四[4-(N-吡咯烷基)苯基]卟啉的合成及对牛血清白蛋白的作用

基于卟啉对癌细胞的特殊亲和作用和吡咯烷化合物的抗肿瘤及抗癌活性,设计并合成了具有吡咯烷结构的新型卟啉化合物——meso-5,10,15,20-四[4-(N-吡咯烷基)苯基]卟啉(TBPPH2),利用荧光光度法和紫外-可见分光光度法研究了TBPPH2与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.实验发现,TBPPH2利用疏水作用力进入BSA的疏水性腔,与BSA形成配合物并引起BSA的静态荧光猝灭.在TBPPH2与BSA的相互作用过程中,TBPPH2与BSA以摩尔比1∶1牢固结合,TBPPH2与BSA分子中色氨酸间的最近距离r=2.4nm.反应平衡常数KA=2.51×104L/mol,反应熵变ΔS=84.18J/(mol·K),TBPPH2与BSA的结合常数KB=5.13×105L/mol.研究结果表明,吡咯烷基卟啉可能成为一类新型的抗肿瘤及抗病毒药物.     

新型氮芥和卤代烷基哌嗪芳香醛的合成

通过对Vilsmeier反应、烷基化反应和氯化反应的改进提出了以简单易得的苯胺和苯基哌嗪为原料制备氮芥和哌嗪芳香醛的方法. 采用该改进的方法合成了8个氮芥和哌嗪芳香醛, 其中7个为新化合物. 它们的结构均经质谱、红外光谱、核磁共振谱和元素分析确证.     

乙酰糖基金属卟啉的合成及其对烷烃温和氧化的选择性催化作用

由吡咯和葡萄糖取代苯甲醛直接缩合制备了两种葡萄糖取代卟吩,四(邻位乙酰葡萄糖氧代苯基)卟吩和四(间位乙酰葡萄糖氧代苯基)卟吩,它们进一步金属化合成了四种葡萄糖金属卟啉,氯化四(邻位乙酰葡萄糖氧代苯基)卟吩合铁、氯化四(间位乙酰葡萄糖氧代苯基)卟吩合铁、氯化四(邻位四乙酰葡萄糖氧代苯基)卟吩合锰和氯化四(间位乙酰葡萄糖氧代苯基)卟吩合锰。它们的结构由紫外-可见光谱、元素分析和核磁共振证实。研究了这些葡萄糖取代金属卟啉对亚碘酰苯常温常压下氧化异戊烷反应的选择性催化作用。研究表明,糖基金属卟啉催化异戊烷端基碳氢键的氧化,对一级碳氢键表现出专一性催化作用。非糖基金属卟啉催化异戊烷二级和三级碳氢键的氧化。与非糖基金属卟啉比较,糖基金属卟啉对烷烃羟基化反应的催化行为更接近细胞色素P-450单充氧酶。     

乙酰葡萄糖氧代金属卟啉的合成及其对环己烷羟基化反应的催化作用

由吡咯和葡萄糖取代苯甲醛直接缩合制备了两种葡萄糖取代卟吩 :四 (邻位乙酰葡萄糖氧代苯基 )卟吩和四 (间位乙酰葡萄糖氧代苯基 )卟吩 ,进一步金属化合成了 4种葡萄糖金属卟啉 :氯化四 (邻位乙酰葡萄糖氧代苯基 )卟吩合铁、氯化四 (间位乙酰葡萄糖氧代苯基 )卟吩合铁、氯化四 (邻位四乙酰葡萄糖氧代苯基 )卟吩合锰和氯化四 (间位乙酰葡萄糖氧代苯基 )卟吩合锰 .它们的结构由紫外 -可见光谱、核磁共振和元素分析证实 .研究了这些葡萄糖取代金属卟啉对亚碘酰苯常温常压下氧化环己烷反应的催化作用 .研究结果表明 ,4种糖基金属卟啉催化下的环己烷反应产率和反应速率都比一般金属卟啉高 .反应动力学分析表明 ,在常温常压下 ,糖基金属卟啉催化下的环己烷氧化反应具有酶催化反应的动力学关系