基于硼酸酯的19F磁共振分子探针的设计合成及活体深组织活性氧物种的激活响应成像

活性氧簇(ROS), 如过氧化氢, 在生物体内的各种生理和病理过程中发挥着重要作用. 生物体内活性氧簇水平的异常与多种疾病(炎症、 肿瘤和器官损伤等)密切相关, 使ROS监测成为研究和诊断这些疾病的重要工具. 目前, 实现活体内深组织中的活性氧簇成像仍然面临挑战. 本文设计并合成了一种响应型的¹⁹F磁共振成像(MRI)探针(Gd-DPBF), 并将其用于实现对活体内通用活性氧簇的检测和成像. 该探针由钆螯合物通过活性氧簇响应的芳香硼酸酯键与含氟砌块相连接构成. 体外和体内成像实验结果证实, 该探针可以实现在活体荷瘤小鼠中针对肿瘤中高表达的活性氧进行检测和成像, 展示了其在生物体内对活性氧簇相关生理过程进行深组织、 零生物背景成像方面的潜力.     

SERS纳米探针对电刺激过程中细胞内产生活性氧的检测

电刺激是用于细胞内紊乱电活动引起疾病的一类重要治疗方式. 在电刺激过程中是否会诱导细胞内活性氧(ROS)水平的改变, 以及常规抗氧化抑制药物与电刺激治疗同时运用带来的影响, 目前尚未有相关研究. 本文设计了一种具有较好生物相容性的金/银核壳纳米棒表面增强拉曼(SERS)活性探针, 用于电刺激过程中细胞内产生ROS的检测. 将该探针与细胞共孵育, 使其内化入细胞, 对细胞进行不同时间的电刺激, 利用拉曼光谱对SERS探针的信号进行检测. 实验结果表明, 随着电刺激时间的延长, SERS信号减弱, 说明细胞内产生ROS的量明显增加. 该传感机制是利用ROS能刻蚀金/银核壳纳米棒的银壳, 从而使其变薄引起SERS信号减弱. 抗坏血酸(AA)和谷胱甘肽(GSH)两种抗氧化抑制剂类药物与电刺激同时运用时, 可观察到它们会对电刺激过程产生的ROS有清除作用. 该研究发展了一类用于细胞内ROS检测的光谱方法, 也为异常的氧化应激和肿瘤治疗过程中的组合用药提供了建议.     

仿生酶的直接电子传递及其在细胞超氧离子电化学分析中的应用

活性氧(ROS)是含有氧原子并且氧化能力很强的物质的总称.它们在一些抗氧化酶及外源性和内源性抗氧化剂的协同作用下不断地被清除,在正常的生理条件下可维持于有利无害的极低水平.但如果超过了生物体所需的量时,则会攻击核酸、蛋白质、脂肪酸等生物大分子,导致组织损伤或机体衰老.     

光致活性氧淬灭方法检测生物抗氧化剂动力学模型分析

以TiO2纳米颗粒光催化反应为模型,研究了反应过程中的活性氧( ROS)产生以及活性氧淬灭的反应动力学模型。对苯二甲酸分子与体系中的光催化反应产生的OH·反应,生成具有荧光性质的2-羟基对苯二甲酸( lex=315 nm,lem=425 nm),因此对苯二甲酸作为氧化探针分子与体系中的生物抗氧化剂( AOs)分子竞争与ROS的反应,根据体系的荧光、反应时间以及AOs的浓度建立了AOs淬灭ROS的反应动力学模型。根据此模型推导AOs清除ROS的动力学常数,发现常见的生物抗氧化剂的抗氧化活性大小顺序为：硫辛酸、没食子酸、谷胱甘肽、尿酸、维生素C、维生素E、水溶性维生素E和胆红素。     

有机分子荧光探针成像检测线粒体内ROS的研究进展

线粒体是细胞的"能量工厂",它利用氧气进行氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP),为细胞及生命体提供能量.同时,伴随着呼吸链中电子的泄漏,多种活性氧物种(ROS)在线粒体内快速产生.线粒体ROS在维持氧化还原平衡、参与调控细胞的增殖、分化、凋亡等行为方面发挥重要作用.当ROS水平超过机体抗氧化防御能力时,会导致疾病的发生.因此,发展准确检测线粒体ROS的方法,对深入探究ROS的细胞功能调控及相关疾病的发生发展意义重大.由于ROS存在浓度低、寿命短、反应活性高等特点,对其进行精准检测是化学、生物学及医学领域的一大挑战.荧光成像技术具有时空分辨率高、生物相容性好、灵敏度高等显著优势,成为实时检测细胞及活体内ROS的有力工具.近年来,相继发展了诸多荧光探针,实现了线粒体ROS的成像分析.本文着重总结与评述了近年来发展靶向线粒体、荧光可视化多种ROS有机分子探针工作的研究进展,并在构建新型线粒体荧光探针、进一步利用荧光成像方法深入剖析线粒体ROS的细胞学功能等方面进行了探讨与展望.     

近红外AIE荧光探针的合成及其对牛磺酸清除活性氧的追踪

聚集诱导发光效应（AIE）在荧光传感、生物成像领域具有广阔的应用前景.近红外发射的荧光染料具有组织穿透性高、细胞低损伤,以及生物组织自荧光干扰小等优点.设计并合成了一种荧光增强型的AIE荧光体系DTPE-Tau;其具有近红外荧光发射特性,且细胞摄取能力强;并在炎症细胞中过度表达的酯酶的催化下,能有效清除细胞中过度表达的活性氧簇（ROS）.此外,该荧光体系还具有许多优势,例如斯托克斯位移大、细胞毒性低和光稳定性好.DTPE-Tau被成功地应用于活细胞中追踪牛磺酸的释放和活性氧的清除.     

芯片毛细管电泳评估脂质体介导超氧化物歧化酶减低细胞内氧化应激

超氧化物歧化酶(SOD)可用作抗氧化的药物。它能催化并清除细胞内的活性氧组分(ROS),保护细胞免受自由基的氧化破坏。但是由于SOD分子量较大,难以透过细胞膜进入细胞内,显著降低了SOD的药效。本研究用激光共聚焦荧光显微镜拍摄的荧光图像说明,纳米脂质体可介导SOD进入细胞。用芯片毛细管电泳激光诱导荧光分析法(MCE-LIF)测定单细胞中ROS和谷胱甘肽(GSH)的荧光信号强度,评估了用脂质体包裹的SOD与细胞作用的抗氧化效果。用脂质体包裹的SOD与肝癌细胞共培养2h,与直接用SOD作用于肝癌细胞相比较,细胞内ROS明显降低,GSH明显提高。实验结果说明,用脂质体包裹SOD是一种减低细胞内氧化应激的有效给药途径。     

活性氧物种在光催化选择性氧化中的研究进展

活性氧物种(ROS)在光催化选择性氧化过程中起着至关重要的作用.研究人员通过调控材料结构,优化其ROS产生的种类及浓度,可以有效提高相应光催化选择氧化反应的效率,为实现未来绿色工业搭桥铺路.本文将对常见的ROS产生过程进行解读,同时阐明其在各个催化反应中的作用机制,最后介绍不同ROS的检测和验证方法.本文可为光催化反应...     

聚硫辛酸基多功能水凝胶的构建及在感染皮肤伤口修复中的应用

以α-硫辛酸(LA)为单体,借助其强还原性与浓度和温度诱导开环聚合,一步法制备了负载纳米银(AgNPs)的氢键交联高分子水凝胶,并对其可注射性、自修复性、粘接能力、光热效应、抗氧化能力以及生物相容性进行了详细地研究.在细菌感染的大鼠全层皮肤损伤模型中,该高分子水凝胶敷料可以通过光热效应杀死细菌,同时有效降低伤口处的活性氧(ROS)水平,进而调控组织损伤的炎症反应,促进感染伤口的加速愈合.     

毛细管电泳电化学检测法测定红葡萄酒中的多元酚

目前 ,人类各种疾病约 89%起因于活性氧 .因此消除活性氧基团 ,使过氧化物对机体的损伤降到最低限度已成为研究的热点 [1] . Maxwell等 [2 ] 测试了红葡萄酒在人体血液中的抗氧化能力 .发现从刚喝下红葡萄酒时起 ,抗氧化活性就开始上升 ,90 min后达到最大 ,抗氧化活性平均上升约 1 5 % .葡萄酒中的多酚含量与活性氧消除能力的相关系数高达 0 .9686,所以确立葡萄酒中多元酚的分析方法有重要意义 .红葡萄酒中含有酚酸类、儿茶素类、黄酮类等多酚类化合物 ,通常采用气相色谱[3] 、高效液相色谱 [4 ] 测定 .毛细管电泳 ( CE)应用于葡萄酒中多…     

基于纳米材料的脓毒症治疗策略※

脓毒症是由宿主对感染的免疫反应失调而引起的一种危及生命的疾病. 尽管近年来脓毒症治疗技术取得了一定的进步, 但其发病机制复杂, 死亡率仍高达25%~30%. 基于纳米材料, 可构建以消除感染源和清除炎症介质为目的的脓毒症治疗策略, 是对抗脓毒症的有效工具. 总结了基于纳米材料治疗脓毒症的最新进展, 从其发病机制入手, 详细综述了基于抗菌、清除活性氧、清除危险分子等手段治疗脓毒症的纳米材料. 还讨论了利用纳米材料治疗脓毒症所面临的新挑战, 希望为脓毒症治疗提供新的思路和方案.     

抗氧化能力评价方法

生物体系中的氧化与抗氧化系统失衡会导致氧化应激,被认为同诸多疾病的发病机理密切相关,具有抗氧化能力的物质能有效抵御氧化应激的有害损伤。本文介绍了氧化应激的有关概念,包括活性氧物种、抗氧化剂、氧化损伤等,并重点针对生物体内和体外的各种活性氧、活性氮物种清除能力检测方法以及本研究小组最新发展的利用金纳米壳复合材料和其他小组基于纳米材料的评价方法进行了综述与比较,包括化学原理、优缺点及实际应用等。简要分析了目前检测方法存在的问题并对未来标准化检测方法进行了展望。     

稀土离子(La3+, Gd3+, Yb3+)对线粒体产生活性氧的影响

研究了稀土离子对分离的线粒体产生活性氧(ROS)的影响. 采用荧光光度法跟踪线粒体内H2O2生成的动力学, 发现三种稀土离子(La3+, Gd3+, Yb3+)均能降低线粒体H2O2的生成; 用黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶体系进一步证明稀土对超氧阴离子(·O-2)存在清除作用, 而对H2O2无清除作用; 测定了稀土对线粒体ROS代谢酶(谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶)的活性影响. 结果表明, 三种稀土离子对线粒体谷胱甘肽过氧化物酶的活性基本没有影响, 而Gd3+和Yb3+稀土离子能明显抑制线粒体超氧化物歧化酶的活性.     

活性氧响应型抗肿瘤前药研究进展

活性氧(ROS)在机体信号转导和代谢中起着至关重要的作用,而ROS水平的升高与多种病变(癌症和炎症等)息息相关,基于肿瘤组织高水平ROS开发的肿瘤特异杀伤性前药策略,在增强药效和药物选择性方面提供了一种新颖的方法.本综述介绍了目前用于构建抗肿瘤前药的ROS敏感键:芳基硼酸/酯、烷基硫/硒醚、硫缩酮、过氧草酸酯、氨基丙烯酸酯、噻唑烷酮和α-酮酰胺等,并且详叙了基于这些敏感键设计的前药在抗肿瘤方向上的应用,同时探讨了现有ROS响应型前药系统的研究进展和局限性,并对未来的研究方向进行了展望.     

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。     

细胞活性氧的电化学分析

活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)是指氧气的还原产物,包括超氧阴离子自由基(O_2~-)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H_2O_2)等.迄今为止,国内外的研究均已证实:活性氧对于细胞的作用存在剂量-效应关系.作为细胞重要的信号分子,活性氧可以自由地通透质膜,穿越胞外空间,进入邻近细胞,在细胞间传递信息,在细胞信号转导过程中起着十分重要的调控作用.微量的活性氧对于细胞分化和增殖是不可缺少的;中剂量的活性氧氧化刺激可诱导细胞凋亡;高剂量的活性氧则对细胞具有杀伤作用.     

生物系统活性氧及其反应与损伤致病作用

从量子化学概念评述活性氧毒性结构原理 ,总结生物系统活性氧基本反应 ,绘制出活性氧转化关系图 ,由图分析活性氧产生、转化、损伤作用和对其清除防御 ,以及这些反应与疾病和衰老的关系。简介这一领域的进展和动向。     

活性氧簇的小分子荧光探针研究进展

在参与体内各种化学反应的生物活性分子中,活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类非常重要的物质,它们具有氧化性,能够维持细胞内的氧化还原平衡,与细胞的生长或凋亡息息相关.因此,对于细胞内活性氧簇的荧光分析一直以来都受到广大研究人员的密切关注.然而由于ROS本身自有的一些特性,如存在寿命短、反应活性高等,该类荧光分析始终面临着一些难题,如选择性较低、副反应较多.总结了近十几年来细胞中活性氧的荧光识别与检测的研究进展,着重介绍了各类荧光探针的设计机理与生物应用,并对未来该类探针的发展进行了展望.     

麦冬不同溶剂提取物的体外抗氧化活性

分别以80%的乙醇、去离子水及稀碱提取麦冬,部分水提物用无水乙醇沉淀,获得麦冬的醇提物、水提物、水提醇沉物和稀碱提取物,并以VC和BHT作为阳性对照,分别采用DPPH法、化学发光法及FRAP法测定了4种提取物对1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH.)、羟基自由基(.OH)的清除能力及样品的总抗氧化能力。麦冬提取物能有效地清除DPPH.和.OH,并具有较强的还原能力。但是同一提取物在不同的评价体系中表现出不同的抗氧化能力,可能与其所含成分及活性氧的性质有关。     

普通小球藻对CTAC污染胁迫的响应及耐受能力研究

研究了不同初始浓度的十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)对普通海水小球藻叶绿素a、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性及超微结构的影响.通过实验探究了CTAC对小球藻的毒性作用及小球藻对CTAC污染胁迫的响应及耐受能力,结果表明,CTAC浓度达到0.6 mg·L-1时,细胞开始受到氧化损伤,但可以通过抗氧化酶清除细胞内产生的活性氧...