收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

用于检测生物体内活性物质(自由基、离子等)的新型荧光探针的设计合成及其应用

高静静  
【摘要】: 自由基是人体生命活动中多种生化反应的中间代谢产物,体内的自由基既可以是内源性的,也可以是外源性的。在生物的氧化代谢过程中不断产生的各种活性氧自由基(ROS),如超氧阴离子自由基(O2-·)、羟基自由基(HO·)、过氧化氢(H2O2)、一氧化氮(NO)、过氧亚硝基(ONOO-)等,他们在各种致病过程中都是重要的介导因素,与癌症、机体炎症、组织过氧化、蛋白质交联变性、DNA损伤和细胞信号转导等都有着直接的关系。目前测定自由基的方法主要有电子自旋共振法(ESR)或电子顺磁共振法(EPR)、高效液相色谱法(HPLC)、化学发光法(CL)、荧光法以及电化学方法等。然而,由于生物体内活性氧自由基的半衰期非常短,稳态浓度极低,所以真正适用于检测生物活体内ROS的方法还是较少的。目前,荧光法结合共聚焦显微成像技术和微区光谱检测技术,是唯一能实现活细胞和组织内的ROS“实时、可视、定量”的检测方法。这就迫切需要科研工作者开发对ROS能够专一识别、快速响应的荧光探针用以动态观测研究某些器官中活性氧自由基的产生、代谢、相互转化及其动态损伤生物机体的过程。 此外,人体的各种疾病的产生也与体内各种元素的平衡失调密切相关,微量元素对生命起着重要的调控作用。许多研究成功说明,微量元素与人的发育、成长、体力、智力、长寿、防病等都有关系。各种阴离子在生物过程中扮演着十分重要的角色,许多酶反应中都需有阴离子参与。因此,人们投入了大量精力研究阴离子的配位和识别问题。氟,是人体必需的微量元素之一,也是有毒有害元素,缺乏或过量均会引发各种疾病;过量氟对蛋白质和DNA的合成具有抑制作用,对动物的造血功能有明显影响,能阻止原卟琳的合成,使血红蛋白减少,从而导致贫血。高氟还会使与钙、锰、镁、铜、铁、锌等有关酶的活性降低,直接导致脂肪的利用率下降及糖代谢紊乱,从而影响动物的生长发育。氟离子还能促进自由基的氧化过程,其含量多少与自由基的生理作用有着重要的关系。迄今,如何获得对氟离子的专一性的识别以及如何将这种识别转化为检测信号仍是问题的关键。目前,科研工作者已成功的研制出了多种用于检测环境及饮用水中氟离子的荧光探针。这些探针主要是基于氟离子与探针分子的特异性结合,如尿素或吡咯基团中的N-H与F-间的氢键作用或者氟与硼以及硅原子之间的强烈的亲和作用。借助于这种结合作用所导致的明显光谱变化,氟离子可被选择性地检测。但是,至今能真正适用于检测活细胞内氟离子水平以及用于细胞内氟离子荧光成像的荧光探针还未见诸报道。 众所周知,人体内的金属离子在许多生理过程中也都发挥着重要的作用。其中,铜离子是人体的一种必需微量元素,是许多细胞液,线粒体,以及具有生理功能的酶保持其活性所必需的。但是,如果生物体内,有机组织中,以及活细胞内的铜离子稳态水平失调,则可导致严重的神经变性疾病,包括门凯氏病和肝豆状核变性征,家族性肌萎缩性侧索硬化,阿尔茨海默病,以及疯牛病等.为了进一步探究铜离子介导的众多生理和病理过程,开发出高选择性,高灵敏度的监测生物体内铜离子的方法对于众多生物学家和化学工作者都是极大的一项挑战。因此,设计合成能快速响应、选择性好、灵敏度高、细胞毒性小、具有良好生物兼容性的新型荧光探针来实现对活细胞内ROS,氟离子,铜离子等的检测以及荧光成像是目前生命化学学科发展中具有挑战性的前沿课题之一。 本论文主要以提高探针的响应速度、灵敏度以及选择性为主要出发点,以荧光检测和共聚焦显微成像技术为研究手段,基于超氧阴离子自由基,氟离子,铜离子分别引起探针荧光增强的机理,开展了三方面的工作。 (一)设计合成了2-氯-1,3-二苯并噻唑啉环己烷荧光探针,能选择性检测模拟生物体系内的超氧阴离子自由基,实现了对RAW264.7巨噬细胞(佛波醇豆蔻酸盐刺激后)中的超氧阴离子自由基的荧光成像,并且该探针分子还实现了对细胞提取液中的超氧阴离子自由基的含量测定,为医学临床上监测病变组织内超氧阴离子自由基提供了新的方法。 (二)设计合成了荧光素二叔丁基二甲基硅醚荧光探针,选择性检测了水溶液中的氟离子,并实现了对RAW264.7巨噬细胞(NaF抚育后)中的氟离子的荧光成像。 (三)提出了一种新型的用于检测生物体内铜离子的近红外荧光探针,描述了它的设计,合成,及其性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王灵敏;尚忠林;;活性氧在气孔运动中的作用[J];生命科学;2010年05期
2 周青;植物体内的活性氧及防御系统[J];生物学教学;1989年01期
3 江文世;;对生物体内活性氧的研究[J];西昌学院学报(自然科学版);2006年03期
4 刘宝剑;郭延生;刁鹏飞;魏彦明;余联平;;红车轴草总黄酮体外清除自由基作用的研究[J];天然产物研究与开发;2009年01期
5 周新;;超氧化物歧化酶与活性氧[J];医学分子生物学杂志;1980年02期
6 李柏林,梅慧生;燕麦叶片衰老与活性氧代谢的关系[J];植物生理与分子生物学学报;1989年01期
7 张文玲,魏丽勤,王林嵩,徐存拴;活性氧对生物大分子的氧化性损伤[J];河南师范大学学报(自然科学版);2000年04期
8 时忠杰,胡哲森,李荣生;水分胁迫与活性氧代谢[J];贵州大学学报(农业与生物科学版);2002年02期
9 王志忠,鲁华玉,崔玉芳;活性氧在肿瘤坏死因子信号传导中的作用[J];科学技术与工程;2004年01期
10 王群,尹飞,李潮海;水分胁迫下植物体内活性氧自由基代谢研究进展[J];河南农业科学;2004年10期
11 胡彦,何虎翼,何龙飞;活性氧与植物细胞程序性死亡[J];文山师范高等专科学校学报;2005年02期
12 陈剑;刘芬菊;;超氧阴离子和过氧化氢对抗辐射菌增殖的影响[J];中华放射医学与防护杂志;2005年06期
13 雷义;金文达;陈锋;;活性氧与线粒体损伤[J];南华大学学报(医学版);2006年05期
14 郑荣梁;;都是活性氧的错[J];生命世界;2007年10期
15 夏晨燕;颜秉意;蔡应繁;王会会;龚玉华;;植物细胞程序性死亡的研究进展[J];生物技术通讯;2008年02期
16 颜媛;张会亮;方华强;郑铭;程和平;张荣利;;活性氧、钙和心力衰竭[J];生命科学;2008年04期
17 张玉柯;王振华;张娟;李惠;郑秋生;;过氧化氢对吗啡依赖的SH-SY5Y细胞内活性氧水平的影响[J];石河子大学学报(自然科学版);2010年06期
18 郭玉双;李祥羽;任学良;;植物体内活性氧(ROS)的产生及其作用研究进展[J];黑龙江农业科学;2011年08期
19 荣杰,时浩,毛鑫智;肝脏与体内活性氧的清除[J];畜牧兽医杂志;1997年04期
20 谢荣,唐学玺,李永祺,王悠;活性氧对3种海洋微藻生长的影响[J];海洋学报(中文版);2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 康九红;林昌俊;;活性氧、组蛋白乙酰化与重金属的毒作用[A];第六届全国自由基生物学与自由基医学学术会议和海峡两岸自由基生物学与自由基医学学术会议论文集[C];2004年
2 霍艳英;段瑞峰;苟巧;胡迎春;李刚;吴德昌;周平坤;;抑癌基因PTEN对细胞内氧化损伤防御体系的影响及机制[A];中国毒理学会第二届全国中青年学者科技论坛会议论文集[C];2007年
3 魏言春;刑达;杨利勇;赵洪友;;化学发光法检测活性氧实现光动力肿瘤治疗的剂量监测[A];中国遗传学会第十届全国激光生物学学术会议论文摘要集[C];2009年
4 汪莲开;;阿魏酸钠对AngⅡ诱导内皮细胞凋亡的抑制作用[A];第八次全国中医药传承创新与发展学术研讨会论文集[C];2009年
5 胡思;陈睿智;周丹;刘长林;;SOD模型化合物对水稻苗组织中活性氧水平的调控[A];第六届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2009年
6 王海涛;杨祥良;徐辉碧;;化学发光法检测线粒体衍生的活性氧[A];第五届全国自由基生物学与自由基医学学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年
7 刘珊林;;Racl转染7721人肝癌细胞与活性氧的关系[A];第五届全国自由基生物学与自由基医学学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年
8 聂春来;郑艳华;陈佺;;活性氧在Bax活化和细胞凋亡中的作用[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
9 张学江;黄军艳;王政;李丹;尹思佳;刘越英;刘胜毅;;活性氧积累与细胞死亡在油菜与菌核病互作中的重要作用[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 李鑫;马晓春;;血必净注射液对肾脏微血管内皮细胞发挥保护作用的机制探讨[A];中国重症医学的创新与发展——第二届中国医师协会重症医学医师分会暨第九届中国病理生理学会危重病医学专业委员会2010年危重病医学全国会议会刊[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李芸;超氧阴离子自由基促大鼠肝卵圆细胞株WB-F344恶性转化及其机理的研究[D];中国协和医科大学;2000年
2 廖钢陵;超氧阴离子自由基促大鼠肝卵圆细胞增殖转化及机理研究[D];中国协和医科大学;1998年
3 施广璞;过氧化氢促大鼠肝卵圆细胞株WB-F344增殖、转化及其机理的研究[D];中国协和医科大学;2001年
4 徐克花;用于细胞内活性氧自由基检测的远可见、近红外荧光探针的设计合成及应用研究[D];山东师范大学;2007年
5 付俊;铬离子对人成骨样细胞株MG63的毒性与其氧化应激关系的实验研究[D];四川大学;2007年
6 王进波;姜黄素影响HT-29结肠癌细胞生长、增殖的分子机制研究[D];浙江大学;2009年
7 王维;分布于沙漠和戈壁的沙冬青和四合木活性物质的超量积累及对衰老进程调控的分析研究[D];复旦大学;2006年
8 白娟;荒漠植物红砂在干旱胁迫下的光呼吸作用和抗氧化代谢研究[D];兰州大学;2008年
9 周媛;桂花花瓣衰老过程中细胞程序性死亡特征与机制研究[D];华中农业大学;2008年
10 王景文;缺铁患者中性粒细胞(PMN)呼吸爆发及有关因素的研究[D];中国协和医科大学;1993年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晶;用于检测活性氧自由基的荧光探针研制及其分析应用[D];山东师范大学;2006年
2 刘霞;用于细胞生理特性研究的新型荧光探针的研制与应用[D];山东师范大学;2008年
3 刘蔚;活性氧通路在高糖诱导人腹膜间皮细胞分泌转化生长因子β_1中的作用[D];中南大学;2009年
4 崔彦;减压条件对大久保桃和梨枣生理生化指标变化的影响[D];山西农业大学;2005年
5 邵好好;梨树花芽休眠解除与活性氧代谢关系的研究[D];西北农林科技大学;2003年
6 许博;活性氧在海带抗褐藻酸降解菌感染中的作用[D];中国海洋大学;2003年
7 严文静;淡水白鲳尾鳍细胞系的建立及低温诱导细胞凋亡的研究[D];浙江大学;2004年
8 张锦广;NADPH氧化酶参与盐胁迫诱导的烟草悬浮细胞活性氧的产生[D];中国农业大学;2005年
9 刘亚平;减压条件下枣果乙醇积累及活性氧代谢的研究[D];山西农业大学;2004年
10 屈顺林;NOX4在人血管细胞中的表达及其在内皮细胞凋亡中的作用[D];南华大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 金来;活性氧:长寿克星[N];大众卫生报;2005年
2 钱铮;氢可清除对机体有害的活性氧[N];医药经济报;2007年
3 马志高 许永付;时尚吸氧:画蛇添足[N];医药经济报;2002年
4 陈旻;过多的活性氧危害男性生殖健康[N];中国医药报;2000年
5 赵引德;活性氧消毒剂无安全环保隐患[N];中国化工报;2008年
6 ;吸烟是怎样致癌的[N];农村医药报(汉);2008年
7 吴一福;Uu感染可引起生殖细胞凋亡[N];中国医药报;2005年
8 健康时报实习记者 杨绪军;烟民多吃黄绿蔬菜[N];健康时报;2008年
9 何凤玲 宋晓辉;美涂士研制出活性氧抗菌乳胶漆[N];中国建材报;2005年
10 贺劲松;北工大利用活性氧消毒机灭活SARS病毒实验成功[N];中国中医药报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978