近红外双发射荧光探针比率检测高/半胱氨酸

合成的吲哚菁染料Cy5-A对高/半胱氨酸展现显著的荧光响应.高/半胱氨酸浓度的增加引发其荧光强度在660 nm处减弱,相应地在700 nm处增强,且700 nm与660 nm处的比率荧光变化与高胱氨酸(40.0~200.0 μM)及半胱氨酸(10.0~100.0 μM)浓度呈现良好的线性关系,最低检测限分别为13.2 μM与2.67 μM.通过核磁共振谱和质谱研究了Cy5-A与高/半胱氨酸的作用机制.研究表明,Cy5-A中的醛基与高/半胱氨酸发生环合反应,从而诱导产生近红外双发射光谱,探针响应不受其他干扰物的影响.因此,Cy5-A是一种简单高效的反应型荧光探针,可成功应用于血清样品中高/半胱氨酸的准确检测.     

高选择性半胱氨酸荧光探针的合成及生物成像

生物巯基分子在人体生理和病理过程中发挥着重要作用。因此,专一性识别生物巯基分子在生命科学领域具有非常重要的应用价值。我们利用醛基作为巯基识别基团进行成环反应,合成了一种新型的荧光增强型半胱氨酸(Cys)荧光探针,其结构用核磁共振氢谱、质谱以及红外光谱进行表征。该探针分子具有合成简单、选择性好、光稳定性好等优点,本身无色,无荧光,与Cys作用后,紫外吸收光谱蓝移约15nm,荧光强度增强105倍,荧光颜色由无色变为深蓝色,可实现裸眼观测且能进行活细胞成像。     

基于菁染料响应G-四链体结构变化的半胱氨酸检测探针

半胱氨酸是生物体中起着重要作用的还原性氨基酸,其在体内的含量变化可能会诱发机体发生多种病变。因此高选择性、高灵敏度和低成本的半胱氨酸检测技术具有重要意义。目前,高效的半胱氨酸检测方法有毛细管电泳、质谱、高效液相色谱和表面增强拉曼散射等,这些方法往往需要复杂的样品制备和精细的实验仪器,可能会限制其在半胱氨酸检测中的应用。本文利用富含鸟嘌呤的DNA链序列在钾、钠等金属离子诱导下形成对汞离子产生特殊响应的二级结构,而菁染料能够对DNA结构进行识别,并由此引起其超分子聚集形式的改变,致使其紫外和可见光谱性质随之变化。最终以Hg²⁺调控G-四链体与菁染料(ETC)组建的传感器,实现对溶液体系中半胱氨酸高选择性的快速可视化检测。     

基于黄酮醇的高选择性半胱氨酸荧光探针的合成及性能研究

报道了一种基于4’-二乙氨基黄酮醇、以丙烯酸酯为半胱氨酸(Cys)反应基团的荧光增强型探针A1,对Cys的检测响应快速(5 min内),能有效识别区分另外两种含巯基生物分子高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)。探针溶液荧光强度与加入的Cys浓度呈线性相关,拟合方程为y=6.894x+0.8409(R~2=0.9973),检测限为1×10~(-7)mol/L。加入Cys后,探针溶液由浅色变为亮黄色,在自然光条件下实现对Cys的比色检测。检测机理推测为Cys对A1中的丙烯酰基进行了共轭加成并使酯键断裂,使荧光母体得到释放从而产生增强的荧光信号。探针A1可用于活细胞内对Cys的荧光成像分析。     

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。     

选择性检测谷胱甘肽的荧光探针

本文设计合成了一种基于BODIPY衍生物选择性检测谷胱甘肽的比率式荧光探针1。荧光探针1中BODIPY的3位连有苯乙炔基团,5位连有咪唑盐离去基团,利用其与谷胱甘肽和半胱氨酸反应机理的不同实现了对谷胱甘肽的选择性检测。紫外可见吸收光谱和荧光光谱实验结果表明探针分子1与谷胱甘肽反应后的光谱发生明显红移,可以实现对谷胱甘肽的比率式检测。探针分子1对谷胱甘肽有极高的选择性,不受其它氨基酸尤其是半胱氨酸的干扰。荧光滴定实验表明探针分子1可实现对谷胱甘肽的定量检测,检测限为3.3×10-8 mol/L。探针分子成功地应用于活体细胞中检测谷胱甘肽。     

主族元素取代的罗丹明近红外荧光染料探针

近红外荧光染料探针因其信噪比高、组织穿透力强、对生物样品光损伤小等优势,在生物荧光成像领域备受瞩目.主族元素取代的罗丹明染料探针,不仅具有生物样品适用的近红外光谱性质,同时还保留了传统罗丹明的诸多优点,其中以硅原子取代的罗丹明分子中的氧原子而形成的硅基罗丹明染料探针最为突出.基于其优越的近红外光化学性质,硅基罗丹明染料探针已经广泛应用于生物样品的荧光识别成像.主族元素取代的罗丹明近红外荧光染料探针的发展,丰富了荧光染料探针的种类和数量,拓展了荧光染料探针的应用.本文综述了近年来主族元素取代的罗丹明染料的发展,主要探讨了探针的设计思路、荧光信号调控机制及其近红外成像应用.     

一种新型咔唑类菁染料黏度荧光探针

合成了一种带有醛基的咔唑类菁染料KQ, 其自身的荧光量子产率较低, 对极性的敏感性小, 且荧光信号不受核酸等生物分子的干扰. KQ对环境黏度有很好的荧光响应, 相对荧光强度随着环境黏度的增大而增强, 并且在1×10^-3~1.3216 Pa·s黏度范围内, 染料的荧光强度与溶液的黏度呈良好的线性关系. 活细胞荧光成像实验结果表明, 染料KQ具有良好的细胞膜通透性, 并可对细胞内不同位置的黏度检测成像.     

荧光探针在半胱氨酸检测的应用

半胱氨酸(Cys)是三种生物硫醇之一,是20种天然氨基酸中唯一一种含还原性巯基的天然氨基酸,是组成细胞内多肽和蛋白质的基本氨基酸之一。其参与体内细胞的氧化还原调控,调节体内氧化还原平衡,维持机体正常代谢,在生理过程中发挥着至关重要的作用。然而体内的Cys浓度水平异常会引起一系列生理疾病,体内的Cys浓度作为几种疾病的生物标志物具有临床意义。因此有效地识别和检测半胱氨酸受到越来越多的研究者们的青睐。相较传统检测方法,荧光探针因其操作简单、灵敏度高、响应迅速和实时检测等优点,已被广泛用于检测生物硫醇。本文基于常见荧光团的结构性能特征,综述了近三年来检测Cys的荧光探针,重点概述了其传感机制,并对其生物应用进行了简要说明,展望了未来Cys探针的研究方向与应用前景。     

近红外荧光探针天青A检测DNA

近红外荧光探针天青A(AZ)可与DNA结合,结合常数为K=5.90×105L/mol,结合位点数n=0.94碱基对。利用在pH=8.0的tris-HCl缓冲体系中,DNA浓度与天青A的荧光强度呈线性关系,在近红外区建立测定核酸的方法。其检测下限为0.064mg/L;线性范围为0.064~26mg/L(r=0.9942)。本方法具有测试简单、背景干扰小、灵敏度高等优点。     

菁染料在荧光探针及光动力疗法中的应用

菁染料的研究及应用已有100多年的历史,近年来,它们在生物方面的应用研究已取得一定的成果.本文就近几年菁染料及其衍生物在生物医疗方面的研究及进展情况加以综述,特别阐述了这类染料用作荧光探针在生物大分子标识以及作为光敏剂在光动力疗法(PDT)中用于恶性肿瘤的诊断与治疗这两方面的研究进展.     

一种选择性检测肼的近红外荧光增强型探针的合成与表征

本文以2,3,3-三甲基-3H-吲哚与正丙基溴为原料合成季铵盐2;2与2-氯-3-羟次甲基环己烯醛缩合生成吲哚七甲川菁染料3;3与4-乙基间苯二酚在三乙胺催化下反应生成半花菁染料4;4与乙酰氯经成酯反应生成半菁类探针5。目标物5的结构经¹H NMR、 ¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。该探针作为荧光增强型近红外探针,可以定量检测肼,并且对肼具有良好的选择性。      

一种基于丹磺酰胺染料的高选择性汞(Ⅱ)离子荧光探针

对人类健康和社会环境而言,汞离子被认为是毒性最大的金属离子之一.本文设计、合成了一种新型基于丹磺酰胺染料的荧光探针,并研究了其对金属阳离子的识别性质.研究结果表明:该荧光探针在水溶液中,对汞离子具有高度的选择性和良好的灵敏度,且不受其它金属阳离子的干扰.该探针对汞离子的检测限可以达到2.1×10-8 mol/L.该探针极低的检测限和良好的水溶性表明其可用于活细胞中检测汞离子.生物成像实验证实该探针具有良好的细胞膜透性和生物相容性.     

一种基于苯并噻唑衍生物的高选择性比率型高半胱氨酸荧光探针及生物成像（英文）

高半胱氨酸(Hcy)被认为是血管和肾脏疾病的危险因素.因此,开发Hcy特异性荧光探针,特别是比率荧光探针具有重要的意义.基于邻羟基醛基化的苯并噻唑,合成了一种用于Hcy高选择性检测的比率荧光探针3-(苯并噻唑-2-基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛(BA).相对于其他测试物种(包括半胱氨酸和谷胱甘肽),该探针BA对Hcy表现性出良好的选择性.探针BA自身显示出绿色荧光(544 nm),将Hcy加入到探针溶液中后,反应体系表现出蓝色荧光(478 nm).在0～1.0mmol/L浓度范围内,荧光发射强度比值(I_478nm/I_544nm)与Hcy呈现良好的线性关系,检测限为1.6mmol/L.该探针BA毒性低,渗透性好,能够用于细胞中的Hcy比率荧光成像,显示其在生物体系中潜在的应用.另外,通过核磁、质谱实验和密度泛函理论计算验证了探针对Hcy的识别机理.     

pH响应型近红外菁类荧光探针的合成及细胞成像

癌症的早期诊治是提高癌症患者治愈率的关键。但传统的"always on"型显影剂存在自身背景干扰且易造成"假阳性"等问题。本文利用肿瘤细胞具有弱酸性这一特性,设计合成了p H激活型不对称菁类荧光探针,并选用氨基葡萄糖作为修饰基团以增强探针母体的水溶性并赋予其肿瘤靶向性。该探针具有p H调控的"off-on"可逆的近红外荧光特性,以及与肿瘤弱酸性微环境相吻合的p H响应范围。此外,探针的浓度高达1.0×10~(-5)mol/L时仍未表现出明显的细胞毒性。该探针在细胞水平实现了肿瘤细胞弱酸性微环境的特异性成像。     

一种可再生高选择性的硫化氢荧光探针

为了方便地检测环境样品中的硫化氢,利用香豆素酰肼肟配体构建了一个基于其铜配合物的可再生高选择性的硫化氢荧光探针(1-Cu²⁺)。 顺磁性Cu²⁺的荧光猝灭作用使探针的荧光很弱。 Na₂S溶液的加入可显著增强其荧光,其它常见阴离子(F^-,Cl^-,Br^-,I^-,CO32-,HPO42-,H₂PO4-,NO2-,NO3-,SO42-,CH₃COO^-,N3-,S₂O32-,CN^-)对配合物探针的荧光影响很小,共存时也不会干扰探针对硫化氢的增强响应。 Cu²⁺的加入能够再生探针(1-Cu²⁺),通过依次加入Cu²⁺和S^2- ,可重复地检测S^2-。 该探针响应时间快(~5 s),在0.5~5.0 μmol/L的范围内对H₂S响应呈线性,检测限低至37 nmol/L。     

基于罗丹明染料的金属阳离子荧光探针

罗丹明是以氧杂蒽为母体的碱性呫吨染料,具有优良的光学性质,如延伸到可见光区的吸收及荧光、高的荧光量子产率及大的摩尔吸光系数等,使其成为制备荧光探针的理想生色团。本文综述了近年来用于检测金属阳离子的罗丹明类荧光探针的研究进展,特别是对基于螺酰胺环“关-开”机理、荧光共振能量转移(FRET)机理和光诱导电子转移(PET)机理的罗丹明类铜离子、汞离子、铁离子荧光探针进行了系统的阐述,包括结构特征、检测水平和应用范围。最后提出了这类荧光探针面临的问题与发展趋势。     

近红外吸收菁染料光氧化反应机理的研究

本文选择了三种分子结构相同而母核杂原子不同的近红外吸收菁染料,对它们的光谱性能特征及光氧化稳定性能进行了研究。结果表明,具有三种不同母核杂原子的菁染料,其光氧化稳定性顺序为:苯并 唑>苯并噻唑>苯并硒唑。通过猝灭实验给出,在三种菁染料的光氧化反应机制中,具有反应活性的单线态氧和超氧负离子同时存在,其中单线态氧是导致菁染料褪色的主要因素。     

高亮度近红外荧光染料研究进展

近红外光(650～1700nm)在生物成像中具有组织穿透深度大、受生物体自身荧光干扰小和对生物体光损伤小等优点.因此,近红外染料已成为生物成像新的研究热点.近红外荧光染料较窄的能量带隙使激发态非辐射跃迁几率增大,导致荧光强度大幅降低.同时较长的共轭疏水骨架及强大的分子电荷转移能力,使他们容易与外部分子交互,从而加剧非辐射能量损耗增加,致使荧光强度降低.为了获取高亮度近红外荧光染料,研究人员针对近红外染料做了很多改进和修饰.从荧光染料的结构-性质关系角度,综述了目前主流的高亮度近红外染料的发展情况,希望能为发展高亮度近红外荧光染料提供帮助和指导.     

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.