荧光多肽探针靶向检测细胞和斑马鱼中的Cu2+和S2-

Cu2+作为人体内含量最多的微量元素之一,在人正常的生理活动和新陈代谢中发挥着重要作用,而体内过量的Cu2+则被发现与唐氏综合症、阿尔兹海默症等严重疾病密切相关.S2-作为人体内广泛存在的阴离子,参与调控细胞内的氧化还原平衡、细胞凋亡、胰岛素分泌等各种生理过程,它的过度积累可能是阿尔兹海默症、帕金森的关键诱因.本文构建...     

多肽荧光探针特异性识别细胞中的Cu2+和Cys

Cu2+作为生物体内含量第三多的必需微量金属元素,在生物体新陈代谢和正常的生命活动中扮演着重要角色,而体内Cu2+的过度积累可能是唐氏综合征、阿尔兹海默症等许多疾病的关键诱因.Cys作为生物体内不可或缺的氨基酸,参与调控体内蛋白质的合成、翻译后修饰等基本的生理过程,它的富集可能会引起神经中毒、肝脏损伤、肾结石等疾病.因...     

靶向检测Cu^(2+)和S^(2-)的多肽探针及其在细胞和斑马鱼成像中的应用EI北大核心CSCD

设计了一种新型多肽探针L(Dansyl-Gly-Ser-Ser-Gly),该多肽探针L单独存在时有强的荧光信号,Cu^(2+)的顺磁性淬灭传感机制可导致多肽探针L的荧光淬灭。因此探针L可以靶向检测Cu^(2+)而不受其他常见金属离子的干扰。滴定和Job工作曲线结果表明,L-Cu检测平台以摩尔比1∶1的方式结合,结合常数为8.60×10^(4)L/mol。计算机模拟结果表明,Cu^(2+)与多肽探针L中的2个丝氨酸上的氮原子结合。S^(2-)的加入使L-Cu检测平台中的多肽探针L游离出来,多肽探针L的荧光恢复。多肽探针L能够实现对Cu^(2+)和S^(2-)的靶向检测,并以“On-Off-On”模式响应,检出限分别为114 nmol/L和357 nmol/L。多肽探针L已成功用于L929细胞和斑马鱼中Cu^(2+)和S^(2-)的荧光成像,为人体内靶向检测Cu2+和S2-提供了一种新的机遇。     

肿瘤特异性多肽探针及其在生物成像中的应用

肿瘤是由细胞、细胞外基质及微环境等多因素组成的复杂系统,不同因素在肿瘤的发生和发展中发挥关键作用.肿瘤细胞、细胞外基质及微环境的特异性分析对于肿瘤的精准诊断和靶向治疗至关重要.多肽探针具有特异性高、生物相容性好、组织穿透能力强和易于制备等优点,已被广泛用于肿瘤的特异性成像研究.本文综述了多肽探针对肿瘤细胞、免疫细胞等细胞靶点的特异性成像;并介绍了以胶原蛋白、纤维蛋白等外基质蛋白为靶点的肿瘤特异性多肽探针的成像研究.本文还总结了对肿瘤微环境中弱酸性、高酶活性等因素响应的肿瘤特异性多肽探针及其生物成像应用.最后,本文总结并讨论了肿瘤特异性多肽探针所面临的挑战与机遇,展望了其在肿瘤精准诊断和个性化治疗领域的前景.     

La3+离子对叶绿体CF1-ATPase活力影响研究

为进一步弄清La3+离子对光合磷酸化及Hill反应影响作用机制,采用分光光度法,控制反应液中La3+离子浓度在0～20μmol.L-1范围,对纯化的游离态CF1-ATPase水解ATP活性测定结果表明:La3+离子对CF1-ATPase具有明显的促进作用。而且随La3+离子浓度增大,CF1-ATPase活性动力学曲线明显呈现"S"型。但当La3+离子浓度大于25μmol.L-1之后,La3+离子对游离态CF1-ATPase则表现出一定的抑制作用。而La3+离子浓度在0～30μmol.L-1范围内,受La3+离子作用类囊体膜CF1-ATPase活性动力学曲线则呈现双"S"形曲线。热稳定性实验结果表明:La3+离子可以降低CF1-ATPase活化能,提高CF1-ATPase的热稳定性。La3+离子对CF1-ATPase活性的影响可能与CF1-ATPase分子上别构位点有关,这也可能是La3+离子促进叶绿体Hill反应的关键部位。     

一种快速响应的线粒体靶向荧光探针用于检测活细胞和斑马鱼中的次氯酸盐

以香豆素为荧光团,设计并合成了一种线粒体靶向荧光探针Cou-Py,用于检测ClO^-。由于肟基在激发态的C=N异构化,Cou-Py表现出非常微弱的荧光,能够实现ClO^-促发的脱氧反应,在5 s内实现荧光恢复。此外,Cou-Py对ClO^-表现出高的选择性和低的检测限（6.87 nmol·L^-1）。重要的是,Cou-Py已成功用于检测MCF-7细胞线粒体和斑马鱼幼虫中的ClO^-。     

Cr3+比色荧光探针的合成及细胞成像应用

以2,3,3-三甲基-3H-苯并[e]吲哚和对二甲氨基苯甲醛为原料, 乙醇作溶剂, 在酸性催化条件下, 通过一步反应合成了比色荧光探针B. 在EtOH/HEPES(pH=7.4)体积比为9∶1的混合体系中, 向探针B溶液中加入Cr ³⁺后, 溶液颜色由淡黄色变为紫红色, 说明探针B可以对Cr ³⁺进行裸眼识别. 紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱分析表明, 探针B对Cr ³⁺的选择性好、 灵敏度高且对EDTA有良好的接力识别. 探针B对Cr ³⁺的结合常数K_a=0.28×10 ² mol/L, 检出限为1.90×10 ^-8 mol/L, 该检出限低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Cr ³⁺的最大含量(9.60×10 ^-8 mol/L). 利用荧光发射光谱对实际水样中Cr ³⁺的浓度进行了定量检测. 探针B也可应用于对活细胞中Cr ³⁺的检测, 具有较好的应用前景和实用价值.     

多肽荧光探针在蛋白质检测中的应用

荧光探针法是痕量蛋白质检测的重要方法,其中多肽荧光探针得到了广泛的应用.本文综述了3种主要类型多肽荧光探针,即单荧光标记探针、双荧光标记探针和与其他材料形成复合物的探针的结构特点、检测原理以及不同类型多肽荧光探针在蛋白质定性、定量检测和酶活性测定等方面的应用,并对多肽荧光探针的未来发展方向进行了展望.     

可视化荧光分子探针合成及对食品中Al3+的检测

基于5,5′-亚甲基双水杨醛和3-氯-2-肼基吡啶,合成了一种双席夫碱荧光探针L,并进行了结构表征。在DMF溶液中,探针可实现对Al³⁺的“turn-on”可视化检测,并表现出较高的灵敏性和选择性。荧光滴定实验中,Al³⁺浓度在50～300μmol·L^-1内,与荧光强度呈良好线性关系,计算出检测限为9.4×10^-7 mol·L^-1。Job’s plot曲线及高分辨质谱数据表明,探针与Al³⁺结合化学剂量比为2∶1。将该探针应用于市售粉丝Al³⁺检测中,加标回收率94.4～101.1%,相对标准偏差为3.08%,得到较好实验效果。     

一种罗丹明6G类“Off-On”型Fe3+比色荧光探针

设计合成了一种基于罗丹明6G的新型比色荧光探针(RG),并通过核磁共振氢谱、碳谱和质谱进行了表征。该探针在pH=6的Tris-HCl缓冲溶液中可与Fe³⁺作用,溶液由无色变为粉红色,在530nm处产生强吸收,同时在557nm处发射强荧光。通过金属离子选择性实验,发现探针RG对Fe³⁺有高选择性;此外,探针溶液530nm的吸光度和557nm的荧光强度与Fe³⁺浓度呈良好的线性关系,检出限分别为1.26和3.87μmol/L。Job’s曲线分析表明探针分子与Fe³⁺的反应摩尔比为1∶1。此外,以乙二胺四乙酸为络合剂实现了探针分子的重复使用。该探针可用于实际水样中Fe³⁺的精准检测。     

龙眼叶片活性氧代谢和抗氧化系统对La3+的响应

以一年生龙眼小苗为材料,研究了La3+对龙眼叶片活性氧代谢和抗氧化系统的影响,探讨La3+提高植物抗逆境能力作用机制。龙眼小苗喷施10,20,30,40,50 mg.L-1的La(NO3)3两次,通过检测叶片的自由基含量、抗氧化酶活性和抗氧化物质含量来分析La3+提高龙眼抗氧化的作用。结果表明:20～30 mg.L-1La3+处理可明显清除龙眼叶片的.O2-和H2O2,减少MDA生成量;显著提高叶片SOD和CAT酶活性,降低POD活性,提高AsA-GSH循环运行效率及相关代谢酶APX,MDAR,DHAR和GR的活性,保证AsA和GSH再生,显示稀土离子La3+对龙眼抗性具有显著的正调节作用。     

一种席夫碱比率荧光探针识别检测Zn2+及细胞成像

合成了一种苯并噻唑类席夫碱荧光探针BTC。该探针可以在中性水体系(DMF/H₂O,3/2,v/v)中识别检测锌离子而不受镉离子干扰。加入锌离子后,探针在508nm处的发射峰逐渐减弱并蓝移至470nm处,从而可以实现比率荧光检测,检测限为1.51×10^-8 M。此外,溶液荧光颜色由绿色变为蓝绿色,可以实现裸眼识别。并且,BTC显示出对HeLa细胞中的外源Zn²⁺良好的荧光成像能力。     

肝靶向荧光探针用于HepG2细胞中ONOO-的特异性检测

过氧亚硝酸根(ONOO^-)作为重要的生物活性分子,在细胞信号转导和稳态调节等过程中发挥着重要的作用。实现生物体ONOO^-的精准靶向检测,对于深入探索其生理病理机制至关重要。本文以1,8-萘二甲酰亚胺作为荧光发色团、熊去氧胆酸作为肝靶向单元,制备荧光探针N-丙基-4-(4-3α,7β-二羟基-5β-胆甾烷-24-酰肼基)-1,8-萘二甲酰胺(NA),用于人肝癌细胞(HepG2)中ONOO^-的特异性检测。该探针与ONOO^-响应后,其绿色荧光显著增强,且荧光强度与ONOO^-浓度在0～14.0μmol/L范围内呈现较好的线性关系,检测限为0.27μmol/L。该探针具有选择性强、受pH环境影响小和生物相容性好等优点。细胞荧光成像结果表明,该探针对肝癌细胞HepG2具有较好的靶向性,可以对HepG2细胞中外源性和内源性ONOO^-浓度进行特异性检测。     

La+活化NH3的自旋禁阻反应机理

采用密度泛函理论的UB3LYP方法,计算研究了气相中La+活化NH3的两态反应机理。为了理解由La+活化NH3过程中自旋翻转行为,对自旋态分别为单重态和三重态两个反应势能面进行了计算研究,其结果表明,La+活化NH3的过程是通过自旋态势能面交叉产生的自旋禁阻反应,单、三重态势能面最低能量交叉点(MECP)附近的系间窜越导致H向La+转移和脱H2反应能垒的降低。此外,运用自然键轨道(NBO)布居分析,研究了反应中各个物种的成键特性。所确定的最低能量反应路径为:3La++NH3→3IM1→MECP→1TS12→1IM2→1TS23→1IM3→1LaNH++H2。     

基于香豆素与胍的荧光探针的合成及对Co2+、Fe3+的识别研究(英文)

本论文设计合成了基于1,3-二氨基胍盐酸盐、氨基胍盐酸盐的新型香豆素类荧光探针L1、L2。通过紫外-可见、荧光光谱的变化研究探针L1、L2对金属离子的识别效应。利用Job’s plot曲线确定探针L1与Co²⁺形成了1∶2的配合物,探针L2和Fe³⁺形成了3∶1的配合物,且表现为明显的荧光增强。探针L1对Co²⁺的检出限可达到10^-6mol/L,探针L2对Fe³⁺的检出限可达到10^-7mol/L。两种高灵敏度荧光探针有望应用于生物和环境监测领域。     

一种裸眼和荧光双通道快速检测Hg2+的探针及其多种应用(英文)

设计并合成了一种在二甲基亚砜(DMSO)/磷酸缓冲溶液(PBS)(V∶V=5∶5,pH=10.17)中识别Hg²⁺的荧光探针HMI-Hg²⁺.HMI-Hg²⁺通过荧光信号增强识别Hg²⁺,并且溶液颜色在几秒钟内发生改变.光谱实验证实了该探针对Hg²⁺具有高选择性和高灵敏度,检测限为0.22μmol/L.HMI-Hg²⁺在水样和海鲜样品(鱼、虾和扇贝)中具有出色的检测效果.此外,HMI-Hg²⁺可用于在MCF-7细胞中对Hg²⁺进行成像,并具有线粒体靶向能力.     

近红外Cu2+比率荧光探针合成及其细胞成像

基于罗丹明染料和菁染料衍生物,设计合成了一种新型近红外比率Cu2+荧光探针(RCy7).通过核磁共振和质谱对其结构进行了表征.详细研究了该荧光探针对Cu2+的光学识别性能.在体积比为1∶1的乙腈/Tris-HCl(20 mmol/L,pH=7.2)缓冲溶液中,探针RCy7显蓝色且在722 nm波长处有较强的荧光发射峰,...     

基于肉桂酰肼的Zn2+、Mg2+和Cd2+Turn-On型荧光探针研究

本文以肉桂酸甲酯、水合肼及水杨醛为原料,设计合成了一种“turn-on”型离子选择性荧光探针,采用NMR、IR及HRMS对其结构进行了表征,结果表明该探针为N’-[(2-羟苯基)亚甲基]-3-{2-[(2-羟苯基)亚甲基]肼-1-基}-3-苯丙酰肼(ZL)。基于其存在的酰基和邻羟苯基亚甲基胺结构,研究了其对不同金属离子的识别作用,结果Zn²⁺、Mg²⁺和Cd²⁺对探针ZL荧光表现出“turn-on”效应,其荧光分别增强了47、21、24倍,而其他金属离子对其荧光光谱及强度无影响,化合物ZL表现出对Zn²⁺、Mg²⁺和Cd²⁺的高选择性识别和高灵敏检测,其检出限分别为5.5nmol·L^-1、8.4nmol·L^-1、9.9 nmol·L^-1。通过Job’s plot实验表明ZL与Zn²⁺、Mg²⁺和Cd²⁺的结合比为1∶1,结合核...     

一种增强型荧光探针对Al~(3+)的识别检测及细胞成像研究

以2-羟基-1-萘甲醛和2-氨甲基吡啶为原料合成了一种简单的希夫碱化合物(L)。L作为增强型荧光探针,在缓冲水溶液中可选择性检测Al~(3+),检测限为80.5nmol/L,远低于世界卫生组织规定的饮用水中Al~(3+)的上限值(7.41μmol/L)。通过荧光共聚焦成像,化合物L可高效地检测人体SiHa癌细胞内的Al~(3+)。