細胞內(nèi)生物硫-H2S檢測的新型熒光納米探針構(gòu)建研究.pdf

1、生命活動是各種生物活性物質(zhì)參與的各種復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的總結(jié)果。隨著化學(xué)生物學(xué)和生物傳感技術(shù)的發(fā)展，生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)過程逐步得到闡明，達到對生命過程和生命現(xiàn)象的更深層次的認識。生物活性物質(zhì)具有特殊的生理功能，在生物體內(nèi)發(fā)揮著重要的生物學(xué)作用，而且與各種疾病和癌癥的發(fā)生有著緊密聯(lián)系，因此，實現(xiàn)生物活性物質(zhì)的檢測具有極其重要的意義。熒光法具有靈敏度高、選擇性好、操作簡單易行等顯著優(yōu)勢。尤其突出的是熒光探針分子能夠在不損傷生物組織的情況下進入

2、細胞，與活細胞內(nèi)的目標物作用，導(dǎo)致熒光發(fā)生變化。并可借助于熒光成像技術(shù)，實現(xiàn)細胞內(nèi)目標物的可視化、實時監(jiān)控。因此在生物活性分子檢測和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用等方面受到了越來越多的重視。近年來，納米技術(shù)發(fā)展迅速，納米材料因其獨特的性質(zhì)而呈現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)特性且具有良好的生物親合性和生物相容性等特性，在分析檢測、生物傳感等方面得到廣泛應(yīng)用?；谏锘钚孕》肿訖z測的重要意義，結(jié)合熒光法的優(yōu)勢以及納米材料的獨特性質(zhì)，本論文的研究工作主要包括以下幾個

3、方面:
　　 (1)基于汞離子與DNA堿基胸腺嘧啶T的特異性作用及熒光團與金納米顆粒的熒光共振能量轉(zhuǎn)移特性，設(shè)計了一種新型DNA熒光納米探針用于生物硫醇的檢測。Hg2+首先與T堿基形成T-Hg2+-T結(jié)構(gòu)，由于熒光團靠近納米金表面而導(dǎo)致其熒光被猝滅。Hg2+與硫醇的結(jié)合力強于與堿基T的結(jié)合力，將Hg2+從T-Hg2+-T中競爭下來，伴隨著發(fā)卡結(jié)構(gòu)的打開，熒光團遠離金納米顆粒，熒光增強，從而實現(xiàn)生物硫醇的靈敏檢測并成功地應(yīng)用于細胞

4、成像研究。
　　 (2)基于硫化氫強親核力且能二次進攻，結(jié)合雙光子染料和石墨烯獨特的光學(xué)特性，發(fā)展了一種以α，β-不飽和醛酮為識別位點的雙光子熒光納米探針用于細胞內(nèi)H2S的檢測與成像。通過金剛烷與環(huán)糊精主客體作用將雙光子探針修飾到氧化石墨烯納米材料上。由于分子內(nèi)存在雙鍵，雙光子探針的熒光低。當H2S與雙鍵發(fā)生親核進攻后，再與鄰位的邁克爾受體發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)，將雙光子分子釋放出來，熒光恢復(fù)。環(huán)糊精修飾的氧化石墨烯的水溶性好，細胞