用于细胞成像的溶酶体pH荧光探针研究进展

溶酶体是真核细胞中的酸性亚细胞器,酸性生理环境异常会导致其功能紊乱,引发一系列疾病.开发用于细胞成像的溶酶体pH荧光探针在一些疾病的诊断方面具有重要意义.本文主要从分子设计和光诱导电子转移、分子内电荷转移、荧光共振能量转移等识别机理对近几年溶酶体pH荧光探针的相关研究进行概述,同时,对其发展趋势与应用前景作了展望.     

高灵敏过氧亚硝酸根双光子荧光探针的构建与应用

炎症是生物体内与许多疾病相关的重要保护反应,过氧亚硝酸根(ONOO-)参与炎症过程,与炎症有着密切联系。采用6-羟基-2,3,4,4a-四氢-1H-氧杂蒽-1-酮(GCTPOC)作为双光子荧光团(双光子荧光活性截面δΦ=262 GM(1 GM=1×10^-50cm⁴·s·photons^-1·molecule^-1),激发波长λex=860 nm)设计并合成一种用于检测过氧亚硝酸根的双光子荧光探针GCTONOO。该探针具有良好的荧光响应,检出限低(13.5 nmol/L)、Stokes位移大(135 nm),可特异性识别ONOO-。细胞急性炎症模型实验结果表明,该探针可实现细胞炎症过程中ONOO-的荧光成像分析。     

近红外荧光探针用于生物硫醇的高灵敏检测

生物硫醇,如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)及谷胱甘肽(GSH)等在细胞内调节氧化还原反应和维持细胞正常功能中发挥着重要作用,高灵敏和高选择性地检测细胞内的生物硫醇具有重要意义。本文合成了一种可检测生物硫醇的荧光探针TTCNPy纳米颗粒,该探针具有近红外荧光发射(λem=727 nm)及较大的斯托克斯位移(260 nm)。基于生物硫醇中巯基的强亲核进攻能力,能够破坏荧光探针中的共轭π键,导致探针荧光猝灭。该探针能够在缓冲溶液中灵敏地检测生物硫醇,对Hcy、Cys、GSH的检测限分别为0.479,0.429,0.480μmol,具有较高的选择性和抗干扰能力。此外,该探针还具有合成简便、灵敏度高、选择性高、细胞毒性低的优点,可以用于检测溶液和细胞中的生物硫醇。     

黏度和ONOO-双响应荧光探针的设计及成像应用

细胞内黏度和过氧亚硝酸根离子(ONOO-)含量影响正常细胞代谢和生理功能,与很多疾病过程密切相关.为此,设计合成了一种新型黏度和ONOO-双响应荧光探针VI-PN(2-((6-羟基-2,3-二氢-1H-氧杂蒽-4-基)亚甲基)丙二腈).在溶液体系中,该探针随着溶液(PBS/甘油)体系黏度增大,红色荧光(λeml = 6...     

新型心肌黄酶检测荧光探针的合成及生物成像

由于癌细胞以极快的速度不停生长，其内部需氧量远远超出血液的供应量，导致组织内部出现低氧。在固体肿瘤内，低氧导致部分酶出现过表达现象，其中硝基还原酶、偶氮还原酶及心肌黄酶的浓度变化最为明显。本研究中，我们以心肌黄酶作为检测目标，合成了一种新型荧光探针Milla 1。该探针将苯醌作为反应基团，在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的共同作用下，经过还原反应并发生质子化，生成对苯二酚(或半醌),利用断键反应释放出荧光团，实现对心肌黄酶的光学检测。其中，Milla 1可与心肌黄酶发生专一识别反应，通过635 nm处荧光值的变化直接测定心肌黄酶含量的波动，进而检测出相关低氧区域的低氧程度。由于探针Milla 1具有选择性高、光稳定性好、毒性低等特点，探针Milla 1被成功用于HeLa细胞和秀丽隐杆线虫内源性和外源性的心肌黄酶检测和光学成像实验中。     

快速响应组氨酸的铱（Ⅲ）配合物荧光探针

以苯并噻唑为母体,引入弱配位能力的乙腈分子作为辅助配体,开发了两种对组氨酸响应的铱配合物荧光探针IrSN1和IrSN2,通过质谱研究了探针对组氨酸的响应机理。与探针IrSN2相比,探针IrSN1在DMF/PBS（体积比2/3）溶液中识别组氨酸时具有更好的选择性、较短的响应时间（≤15 min）和更高的灵敏度（检出限为9.67μmol/L）等优点,并初步研究了探针IrSN1在细胞生物成像上的应用。     

用于残留农药检测的碳量子点荧光探针研究进展

农药的广泛使用促进了粮食作物产量的显著增加,但农药的滥用又导致了严重的环境污染.因此,农业产品中残留农药的实时、快速检测对于全球食物及环境安全有重要意义.碳量子点具有优异的荧光性能、可调的发射波长、优异的生物相容性以及显著的光稳定性,可用于构建残留农药检测的荧光探针.本文简要阐明了碳量子点荧光探针用于农药检测的技术优势...     

铁死亡细胞中双光子硫化氢荧光探针的构建与应用

传统的消耗型硫化氢荧光探针因灵敏度较低,无法实现铁死亡过程中细胞内硫化氢含量的检测.基于此,设计并合成了一种双光子激发深红光发射的硫化氢荧光探针KS-HS.探针分子中引入了硫代氨基甲酸苄酯的结构单元,可在碳酸酐酶的催化下释放出H2S从而提高探针的灵敏度.探针分子中的叠氮基与硫化氢发生还原反应,作为触发分子内电荷转移(I...     

二氟硼姜黄素烯丙基醚的合成及Pd(0)荧光探针性质研究

钯（Pd）是一种性质非常特殊的稀有过渡金属,在化学以及材料科学中具有重要地位.钯催化反应的产物中常有一定浓度的残余钯污染,需要进一步纯化和检测.因此发展用于检测Pd的技术手段很有必要.零价钯可以通过对烯丙基氧化插入而切断烯丙基醚类化合物的C-O键.基于这个反应,设计合成了荧光分子二氟硼姜黄素烯丙基醚化合物,并测试了其紫外光谱和荧光光谱,研究了其对钯化合物的选择性识别作用.结果表明,该荧光分子对二价钯并无响应,只有零价钯Pd2(dba)3使该分子荧光发生猝灭.该荧光分子对于零价钯表现出很好的选择性和响应性,可作为基于脱烯丙基化反应检测零价Pd的荧光探针,为“turn off”型荧光探针.     

荧光光谱法研究三唑磷对DNA的损伤作用

在生理酸度条件下(pH 7.4),采用荧光光谱法并结合溴化乙锭(EB)荧光探针、I-离子效应、DNA熔点效应及盐效应等实验手段,研究了三唑磷与DNA的相互作用。实验发现,DNA对三唑磷的内源荧光产生强烈的猝灭,机理为动态猝灭,两者间的结合常数和结合位点数分别为4.54×103L.mol-1和1.082     

新疆双峰驼乳清蛋白组分对人宫颈癌HeLa细胞增殖的抑制作用

目的:探讨新疆双峰驼乳清蛋白组分对人宫颈癌HeLa细胞增殖的抑制作用.方法:采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定新疆双峰驼乳蛋白组分对HeLa细胞增殖的抑制作用;荧光染色检测HeLa细胞凋亡的形态变化;倒置显微镜、扫描电镜和透射电镜观察HeLa细胞的形态变化;用流式细胞术检测HeLa细胞凋亡率、线粒体膜电位的变化.结果表明:新疆双峰驼乳清蛋白组分TR35可抑制人宫颈癌HeLa细胞的增殖并诱导其凋亡,并呈时间和剂量依赖性(P<0.01);倒置显微镜、扫描电镜和透射电镜观察到典型的凋亡特征,荧光显微观察到凋亡小体;Annexin-Ⅴ/PI双染检测出现早期凋亡细胞;线粒体膜电位去极化,并将细胞周期阻滞在S期.结论:新疆双峰驼乳清蛋白组分TR35可抑制HeLa细胞的增殖和诱导细胞凋亡,TR35组分诱导细胞凋亡的途径可能与线粒体通路有关.     

p16蛋白对B型流感病毒诱导HeLa细胞凋亡的影响

以流感病毒 B/沪防 93- 1株感染 He L a细胞 ,通过 Hoechst332 5 8荧光染色、琼脂糖凝胶电泳分析检测细胞凋亡 ,并用免疫组化技术测定 p16蛋白的表达 ,探讨 p16蛋白表达对 He L a细胞凋亡的影响 .结果表明 ,B型流感病毒感染 He L a细胞可诱导其凋亡 ,感染 2 4h后 ,细胞凋亡数达 84.5 % ;He L a细胞凋亡伴随 p16蛋白的表达 ,2 4h达高峰 ,阳性率为 49.2 3± 1.70 .研究结果提示 ,B型流感病毒感染诱导 He L a细胞凋亡过程与 p16基因激活相关 ,p16蛋白可能是介导流感病毒诱导细胞凋亡的另一重要途径 .     

吖啶橙-细胞DNA荧光抑制法初步筛选抗癌药物的研究

以二倍体鼠肝细胞为标准细胞，用荧光探针吖啶橙（ＡＯ）示踪药物／细胞ＤＮＡ的作用而提出了一种用Ｈａｄａｍａｒｄ变换显微荧光图象分析法初步筛选抗癌药物的新方法．对Ｄ－氨基葡萄糖的３ｄ过渡金属的配合物、Ｄ－氨基葡萄糖与β－萘酚醛的Ｓｃｈｉｆ碱及其与３ｄ过渡金属的配合物和它们分别与甘氨酸形成的混配物共四个系列２２种化合物与细胞ＤＮＡ的作用进行了研究，结果表明：Ｃｏ（Ⅲ）ＮＧ，Ｃｏ（Ⅱ）ＮＧ，ＣｕＮＧ，ＣｕＧｌｕ，ＮｉＮＧ，ＣｕＧｌｕＧ，Ｆｅ（Ⅲ）ＮＧ７种化合物有明显的抗癌活性，其中ＣｕＧｌｕ对Ｇ０期细胞更为敏感．     

一锅法制备萘酰亚胺类pH荧光探针

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐为骨架,利用两分子1-(2-氨乙基)吡咯烷作为亲核试剂,采用一锅法合成一种萘酰亚胺类pH荧光探针Daepna,用核磁共振谱和质谱对产物进行表征,并检测了其不同pH值条件下的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱.实验结果表明:该荧光pH探针在较宽的pH范围(2.0~11.0)内有着较灵敏的响应,在紫外灯的照射下可直接用于pH值的可视化检测;具有良好的光稳定性,紫外光照30min内荧光维持恒定;具有较好的抗金属离子干扰性,5种常见金属离子(Ca2+,Cu2+,Fe3+,Mg2+,Zn2+)对其荧光强度变化的影响均在20%以内.     

基于双发射Ce-QDs-CPNs荧光纳米探针的H2O2检测方法

制备了具有双发射功能的Ce-QDs-CPNs荧光纳米探针,利用H2O2对Ce-QDs-CPNs双发射荧光特性的影响,建立了比率荧光检测H2O2的新方法。在Tris-HCl缓冲溶液中,Ce3+与ATP和QDs自组装形成配位聚合物Ce-QDs-CPNs,在310nm的激发波长下,Ce-QDs-CPNs在369和525nm处分别发射Ce（Ⅲ）和QDs的荧光峰。当存在H2O2时,Ce-QDs-CPNs中的Ce（Ⅲ）被氧化为Ce（Ⅳ）,使得369nm处Ce（Ⅲ）的荧光减弱,而525nm处QDs的荧光保持不变。利用Ce（Ⅲ）与QDs荧光发射峰强度比值的变化实现了H2O2的灵敏检测,线性范围为1nmol·L-130μmol·L-1,检测限为0.1nmol·L-1。双发射Ce-QDs-CPNs荧光纳米探针的合成快速简便,对H2O2检测的灵敏度高和选择性好,此外,本方法还可用于葡萄糖的定量分析。     

低温处理增强紫外照射诱导HeLa细胞凋亡

报道了紫外照射诱导体外培养的HeLa细胞凋亡的研究结果,对亚致死低温处理增强紫外照射诱导细胞凋亡的可能性进行了探讨.结果显示HeLa细胞经紫外线照射l0min后培养6h,细胞凋亡指数明显升高,并于照射后30～36h达到高峰(44.82%～70.97%).荧光显微镜下观察可见细胞核固缩、碎裂,DNA凝胶电泳出现特征型的梯状图谱;低温处理后立即照射,可明显增加细胞凋亡指数.但此效应是暂时性的,将4℃处理了12h的细胞恢复于37℃培养24h再行照射,细胞凋亡指数与纯照射组相比并无明显改变(P＞0.05).     

黑色素对流感病毒诱导细胞凋亡的抑制效应

用荧光染色技术及流式细胞仪分析方法研究了 Ａ１／京防８６１ 和 Ｂ／沪防９３１ 两株流感病毒感染与细胞凋亡的关系,探讨利用嗜麦芽假单胞菌黑色素抑制流感病毒诱导 Ｍ Ｄ Ｃ Ｋ 细胞凋亡的可能性 结果显示：黑色素在 １００ ｍ ｇ· Ｌ－ １ 浓度范围内,对 Ｍ Ｄ Ｃ Ｋ 细胞无细胞毒性; Ａ１／京防 ８６１ 和 Ｂ／沪防 ９３１ 两株流感病毒均可诱导 Ｍ Ｄ Ｃ Ｋ细胞凋亡,但二者存在毒力差异（ｐ＜ ０．０５）病毒感染１２ ｈ 后,荧光染色可观察到典型的凋亡核形态,流式细胞仪则可检测到病毒诱导 Ｍ Ｄ Ｃ Ｋ 细胞产生的凋亡峰,且细胞凋亡率分别为３７．０２％ 和 ２７２９％ ;２０ ｍ ｇ· Ｌ－ １ 的黑色素可有效抑制两株流感病毒诱导细胞凋亡,使细胞凋亡指数从２５％ ～３５％ 降至３％ 以下 结果表明,黑色素可以抑制 Ａ 和 Ｂ型流感病毒诱导细胞凋亡     

丝裂霉素诱导CHO-K1细胞凋亡及对其细胞周期的影响

采用荧光探针染色法，琼脂糖凝胶电泳分析方法．流式细胞仪技术研究丝裂霉素诱导CHO-K1细胞凋亡及对其细胞周期的影响．结果显示，丝裂霉素处理CHO-K1细胞后，细胞核质收缩凝集，核碎裂及出现凋亡小体；琼脂糖电泳呈现典型的DNA梯带；流式细胞仪检测到典型的细胞凋亡峰(亚G1峰)，分别用10，15，20，25mg／L丝裂霉素处理CHO-K1细胞，其细胞凋亡率分别为4．76％，9．20％，14．51％，37．46％，且凋亡率随药物浓度的升高而升高，显示两者的正相关性；作用浓度相同而改变处理时间时．发现细胞凋亡率随处理时间的延长而呈上升趋势；流式细胞仪细胞周期分析，显示随着丝裂霉素浓度提高或作用时间延长，G1-S期细胞百分比降低，G2／M期细胞百分比升高，Ap峰与G1-S期负相关，与G2／M期正相关．     

芳环羟基化HPLC分离荧光法检测Cu(Ⅱ)-H2O2体系中产生的·OH

采用L-苯丙氨酸为探针,使用液相色谱分离荧光检测(FLD)和荧光分光光度分析(FS)两种方法平行检测Cu(Ⅱ)-H2O2 体系中产生的·OH.试验采用的激发波长277 nm,发射波长306 nm.体系在反应前后的荧光变化,可反映·OH产生量.对FLD与FS所得数据进行了比较分析,结果显示两种方法具有较高一致性.FS使用混合体系检测,易对荧光的产生造成干扰,而FLD法没有干扰.     

不同染色方法显示卵巢凋亡颗粒细胞的比较

为比较卵巢凋亡细胞形态在不同染色方法下的实验结果,选用HE、甲基绿-派洛宁、吖啶橙、Hoechst33258等对家兔卵巢组织石蜡切片染色,普通光镜或荧光显微镜进行观察,比较不同染色方法显现凋亡细胞的特异性是否有差异。实验结果显示,4种方法均可以识别凋亡细胞,荧光染色与普通染色间存在显著差异性。