细胞与活体中小分子荧光成像研究进展

本文根据检测活性小分子的类别,概要介绍了近年来分子荧光探针针对还原性活性小分子、氧化性活性小分子、金属离子以及p H的细胞与活体荧光成像研究进展。最后对细胞、活体内活性小分子荧光成像研究领域提出展望。引用文献75篇。     

巯基化合物近红外小分子荧光试剂的研究进展

巯基化合物(RSH)广泛存在于生物体内,在生命活动中起着关键作用。因此,检测其含量变化及动态分布十分必要。近红外(NIR,600nm)荧光由于背景干扰少、组织穿透力强、对生物损伤小等特点日益成为人们关注的焦点,而有机小分子荧光试剂在近红外荧光分析中的应用较多。本文引用文献94篇,按有机小分子的荧光团分类,对2010年以来用于巯基化合物分析的有机小分子荧光试剂进行了综述,并展望了其发展趋势和应用前景。     

基于生物素的荧光有机小分子及其应用

生物素是一种水溶性维生素,在人体中作为一种重要的羧酸酶辅酶起作用,近年来受到化学家和生物学家的广泛青睐。此外,其在各种生理和病理过程中表现出低毒性,可以被设计成具有靶向选择性的药物载体,能将抗癌药物有效地传递给肿瘤细胞。如今含生物素的小分子已发展成一类具有显著应用价值的生物功能分子。该类化合物具有合成简便、易功能化和特异性强等优点。本文综述了生物素及其衍生物在生物传感、药物释放和其他领域的研究进展,并对其发展趋势做出了展望。     

热活化延迟荧光蓝光小分子取代基效应的研究进展

近年来,作为第三代有机发光二极管(organic light-emitting diodes, OLED)发光材料的热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence, TADF)材料受到了学术界和产业界的广泛关注. TADF分子由于其单线态与三线态之间的能级差较小,三线态激子可以被环境热活化而通过反系间窜越上转换至单线态,理论上可实现100%的激子利用率,从而使得OLED器件外量子效率显著提高.TADF材料被认为是突破高效稳定有机电致蓝光发射瓶颈的潜在解决方案.一般, TADF分子为含有电子给体(donor, D)和电子受体(acceptor, A)的纯有机推拉电子体系.通过改变给体单元和受体单元的结构、数量和取代基及其位置可以有效调节TADF分子的单线态-三线态能级差、前线轨道分布、聚集态结构、电致发光颜色及其性能.同时取代基在调控给、受体单元的推拉电子能力及TADF材料的分子构型、聚集态结构和稳定性等物化特性方面扮演着非常重要的角色.本综述分别对D-A型和多重共振型TADF蓝光分子的取代基效应进行了综述,以期为高效稳定的蓝光TADF分...     

基于有机小分子的汞离子荧光探针研究进展

汞具有很强的生物毒性,会对人类的健康和环境造成极大危害.荧光探针具有高灵敏度、高选择性、可实时监测等优点,近年来在汞离子检测中广泛应用.由于小分子具有结构多样性、重复性好、易修饰、感应机制清晰等优点,目前许多检测汞离子的有机小分子荧光探针也已经被开发出来.根据探针与汞离子反应机制的不同,将其分为基于配位型反应和基于断键型反应两类,重点综述了近五年来用于检测汞离子的有机小分子荧光探针的研究进展.展望未来,利用特征性反应开发“Turn On”型的反应性探针,将是检测汞离子的有机小分子荧光探针研究中的重点方向.     

基于碳量子点荧光开启检测还原性生物小分子的研究进展

人体内的生物分子参与许多重要的生命活动,特别是一些具有还原性的生物小分子,对维持人体健康和抵御疾病具有重要作用,因此,还原性生物小分子的快速准确检测具有重要意义,其中荧光开启(Fluorescence turn-on)检测是一种灵敏度高、操作简便的检测方法.碳量子点(CQDs)是近年出现的一种结构新颖的零维荧光碳纳米材...     

一氧化碳有机荧光探针和光控释放剂研究进展

一氧化碳(CO)是人体内重要的气体信号分子,在多种重要的生理病理代谢活动中起着关键性的调控作用,被认为是具有广泛医学应用前景的药物活性分子.CO生理学效应与其浓度、空间分布密切相关.因此,生物体内特异检测CO以及可控性供给CO对于充分理解并有效利用其生理病理功能具有十分重要的意义.荧光检测和光控释放因其无侵入性、时空可...     

有机双光子线粒体内活性小分子荧光探针研究进展

线粒体在细胞的能量代谢中发挥着关键作用,其内部环境的微小变化会影响细胞的正常生命活动。同时线粒体内许多活性小分子在细胞的许多生理过程中也起着关键作用。因此,可视化监测线粒体自身及内部微环境的变化对于生命现象的研究和疾病的诊断与治疗具有非常重要的意义。荧光分析法因具有操作简便、灵敏度高、选择性好、实时检测以及损伤小等优点而得到了广泛的研究和应用。双光子荧光探针技术相对于单光子荧光技术具有长波吸收短波发射、高度的三维空间选择性、大的穿透深度、避免荧光漂白和光致毒以及降低组织自发荧光干扰等特点,在生命科学领域具有广阔的应用前景。该文介绍了有机双光子吸收基本原理以及有机双光子线粒体内活性小分子荧光探针的研究现状,同时对有机线粒体内活性小分子荧光探针今后的发展趋势进行了展望。     

细胞内活性小分子近红外荧光成像探针

近年来,随着生命科学的不断发展,人们对细胞内活性小分子在病理、生理等方面的功能研究越来越深入。荧光成像作为一种直观、原位的可视化观测技术在小分子检测方面得到了广泛应用,其中基于近红外分子与纳米探针的荧光成像技术因具有背景干扰低、对细胞损伤小、样品穿透性强、检测灵敏度高等优点,显示了较好的应用前景。本文评述了近年来近红外荧光探针用于细胞内活性小分子成像检测的应用及进展,主要讨论该类方法在活性氧物质、金属离子、H+、阴离子及巯基化合物的分析应用,并对该方法的应用前景进行了展望。     

近红外二区有机小分子荧光探针

荧光成像凭借灵敏度高、特异性强等诸多优势在重大疾病的诊疗领域发挥着重要作用.然而传统的近红外一区(NIR-I,700～900nm)荧光成像存在组织穿透性差等问题,限制了其临床应用.近红外二区(NIR-II,1000～1700nm)荧光成像可以极大地减弱生物组织对光的吸收、散射和自发荧光,从而显著提升成像深度及成像效果.在众多NIR-II荧光探针中,有机小分子由于具有毒性低、代谢快等优点正成为该领域的研究热点.作者以近年来NIR-II有机小分子荧光探针的发展为主体,概括了提升探针荧光量子产率的策略,分别就可激活型、多模态成像型和诊疗一体化型NIR-II荧光探针进行分类讨论,系统介绍了近年来该领域内的研究成果,并针对NIR-II荧光探针未来的发展进行了展望.     

药物脉冲释放系统

药物脉冲释放体系由于其释药动力学符合生物机体的需要而备受关注，本文对各种药物脉冲释放系统，包括程序式药物脉冲释放系统及智能式药物脉冲释放系统进行综述。     

Molecularly Precise Dendrimer–Drug Conjugates with Tunable Drug Release for Cancer Therapy

The structural preciseness of dendrimers makes them perfect drug delivery carriers, particularly in the form of dendrimer–drug conjugates. Current dendrimer–drug conjugates are synthesized by anchoring drug and functional moieties onto the dendrimer peripheral surface. However, functional groups exhibiting the same reactivity make it impossible to precisely control the number and the position of the functional groups and drug molecules anchored to the dendrimer surface. This structural heterogeneity causes variable pharmacokinetics, preventing such conjugates to be translational. Furthermore, the highly hydrophobic drug molecules anchored on the dendrimer periphery can interact with blood components and alter the pharmacokinetic behavior. To address these problems, we herein report molecularly precise dendrimer–drug conjugates with drug moieties buried inside the dendrimers. Surprisingly, the drug release rates of these conjugates were tailorable by the dendrimer generation, surface chemistry, and acidity.     

高结晶性小分子给体材料应用于全小分子有机太阳能电池中的研究进展

随着新型小分子给体材料和非富勒烯小分子受体材料的开发和应用, 非富勒烯全小分子有机太阳能电池(NF-ASM OSCs)的光电转换效率已经突破15%, 并逐渐接近聚合物太阳能电池的效率. 相比于聚合物电子给体材料, 小分子电子给体材料拥有其独特的优势, 例如合成批次性差异小、分子量明确和易于提纯等; 但是, 对小分子给体材料的结晶性难于精确调控, 使获得合适的纳米级结构的混合膜仍然是一个挑战. 本综述以给体小分子中心共轭单元的扩展为主线, 从分子设计的角度汇总了近年来对苯并二噻吩、萘并二噻吩和二噻并苯并二噻吩类小分子给体材料的结晶性研究, 并为进一步改善电池活性层形貌和获得更高的光伏性能提供了未来发展的建议.     

整合荧光成像和化疗的有机小分子诊疗探针的研究进展

将诊断与治疗功能结合为一体是当前应对癌症的一种新兴策略. 诊疗一体化作为一种潜在的新型医学诊治方式, 在快速获得体内信息、 改善生物分布、 减少剂量和降低毒副作用等方面具有潜在的应用前景. 荧光成像被广泛应用于医学诊断, 近年来近红外荧光成像技术得到飞速发展, 在活体成像方面具有较好的穿透深度和成像分辨率. 本文综合评述了部分整合荧光成像和化疗的有机单分子诊疗试剂的相关研究, 并对诊疗一体化探针的未来研究进行了展望.     

交联补强硅橡胶包埋18-甲基炔诺酮的释放行为

甲基乙烯基硅橡胶;交联补强硅橡胶包埋18-甲基炔诺酮的释放行为;药物释放系统     

光控纳米载体在药物释放中的应用

光敏感的纳米载体因其可从时间和空间上精确地控制药物的释放以实现对肿瘤的高效治疗,近年来逐渐成为生物医学领域的研究热点之一。本文综述了光敏感的纳米载体破裂从而释放出装载的药物的三种机理,主要包括：（1）光致异构化引发的纳米载体形态转变;（2）光反应引发的纳米载体降解;（3）光热引发的纳米载体破裂。本文简单介绍了这三种释放机理,例举了这三种释放机理所对应的光敏感材料,并阐述了其在药物运输、可控释放以及肿瘤治疗中的最新研究进展以及存在的问题,为光敏感纳米载体在生物体系中的应用提供参考,并对今后的发展作了展望。     

基于硒元素的抗癌药物研究进展

硒是人体必需的一种微量元素,对维持人体正常生理功能起着关键作用,具有广泛的生物学活性,并通过多种机制发挥抗肿瘤作用,缺硒与冠心病、贫血症、关节炎、糖尿病等有着密切的关系。本文对硒的性质、抗肿瘤作用机制、含硒抗肿瘤药物的分类以及有机硒抗肿瘤药物等方面进行了介绍,以期提高人们对含硒抗肿瘤药物的准确认识,促进含硒抗肿瘤药物的...     

On-Demand Hydrophobic Drug Release Based on Microwave-Responsive Graphene Hydrogel Scaffolds

Electromagnetically driven drug delivery systems stand out among stimulus-responsive materials due to their ability to release cargo on demand by remote stimulation, such as light, near infrared (NIR) or microwave (MW) radiation. MW-responsive soft materials, such as hydrogels, generally operate at 2.45 GHz frequencies, which usually involves rapid overheating of the scaffold and may affect tissue surrounding the target location. In contrast, 915 MHz MW penetrate deeper tissues and are less prone to induce rapid overheating. In order to circumvent these limitations, we present here for the first time a graphene-based hydrogel that is responsive to MW irradiation of ν=915 MHz. This system is a candidate soft scaffold to deliver a model hydrophobic drug. The graphene present in the hydrogel acts as a heat-sink and avoids overheating of the scaffold upon MW irradiation. In addition, the microwave trigger stimulates the in vitro delivery of the model drug, thus suggesting a remote and deep-penetrating means to deliver a drug from a delivery reservoir. Moreover, the MW-triggered release of drug was observed to be enhanced under acidic conditions, where the swelling state is maximum due to the swelling-induced pH-responsiveness of the hydrogel. The hybrid composite described here is a harmless means to deliver remotely a hydrophobic drug on demand with a MW source of 915 MHz. Potential use in biomedical applications were evaluated by cytotoxicity tests.     

光控释药型药物递送系统的研究进展

释药可控的药物递送系统能够在特定刺激条件下,在时间和空间上精确实现在病灶处释放包载的药物分子,具有药物利用率高、毒副作用低等诸多优点,为各种重大疾病,如肿瘤的精准治疗提供了新思路.在众多的可控释药递送系统中,利用特定光照控制药物释放的光控释药型药物递送系统展现出广阔的应用潜力,受到研究者的广泛关注.近年来,基于不同光响应机理的光控释药型药物递送系统被设计开发用于药物的精确可控释放,本文介绍了四种光敏感基团的不同光响应机理,对基于不同光响应机理的光控释药型药物递送系统的研究进展进行了综述,指出现有光控释药型药物递送系统存在的问题及对未来的研究方向进行了展望.     

左旋18—甲基炔诺酮—硅橡胶缓释体系小角激光散射法研究

以小角激光前向散射和背散射法研究了左旋１８－甲基炔诺酮－甲基乙烯基硅橡胶缓释体系的光散射时效行为，用紫外分光光度法测定释放过程，讨论药物释放过程中高分子链段运动和聚合物结构对药物释放的影响．