细胞核靶向型比率荧光探针的合成和应用

【摘要】：荧光探针在生命科学领域发挥着重大作用,随着荧光显微技术的提高和生物成像技术的发展,荧光探针已成为生物和医学领域重要的使用工具。大量的研究将荧光探针应用于特异性靶向定位上。细胞核是细胞的控制枢纽,除了少量的线粒体DNA以及植物细胞中的质体DNA外,包含细胞的所有基因组。此外,还能通过调节基因表达来维持基因的完整性并控制细胞的活性。因此开发具有检测细胞核生理环境的探针具有重要的意义。本文使用Hoechst染料为DNA靶向基团及荧光供体,分别引入罗丹明和萘酰亚胺衍生结构做为环境因子的识别基团及荧光受体,开发设计出具有细胞核靶向功能的NO和pH荧光探针。本论文首先以Hoechst为DNA靶向基团,罗丹明螺内酰胺为NO指示剂,制备了一种细胞核特异性Hoe-Rh-NO比率探针。通过光谱研究表明,该探针的检测限达到58nm,且不受除NO以外的物质干扰,同时有着极快的响应速度。通过生物成像研究表明,该探针具有良好的靶向性和低毒性,能够对细胞核的NO进行定位定量的检测。因此,Hoe-Rh-NO是一个潜在的用来检测生命系统细胞核中的NO探针,并值得将来进行临床前的应用评估。其次,用Hoechst与萘酰亚胺结合,利用ICT机理,得到了一种细胞核靶向的比率型pH探针。光谱研究表明该探针有从pH 10.0-6.5的宽响应范围,并伴随着比率值(I_(550)/I_(430))从0.74到1.12的变化,同时具有良好的稳定性。通过细胞成像实验表明,该探针具有低毒性和良好的细胞核定位能力,能够对细胞核的pH进行检测。