基于荧光团定制技术的高灵敏度和高选择性硫化氢检测探针研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:davidrandy
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生物硫醇是生物体细胞的重要组成部分,在细胞中起到主要的抗氧化作用是细胞的必需分子。H2S作为硫醇类化合物中最简单的一种,其在细胞内发生相关生物化学反应以及作用机制仍然是目前科研人员的研究重点。在生物体内细胞中H2S能够作为信号传递分子在血管内压力调节以及神经信号传递过程中发挥重要作用。相关研究表明,硫化氢在细胞内神经调节、血管舒张以及细胞凋亡过程中能够起到重要的促进作用。但是对于硫化氢影响细胞内信号的传递以及调节细胞内生理过程的机理仍然处于研究阶段。正是由于H2S在生物体内相互作用过程中发挥的重要作用以及独特的生物化学反应,深入研究其在生物组织内产生、作用以及代谢过程具有重要意义,因此研究性能优异的硫化氢检测方式也成为了一种必然需求。荧光探针对于待检测物的选择性较好,对微量物质也有较好的检测效果,在用于细胞检测时对其损伤较小,已经成为生物成像领域的重要检测手段。本文主要以此为依据设计合成了一种对硫化氢敏感的特异性探针。主要内容如下:通过简便易操作的方式合成了一种用于H2S检测的比率型荧光探针CDs-PNBD。探针CDs-PNBD由两部分组成:一部分是对硫化氢敏感具有黄色荧光的NBD基衍生物P-NBD。另外一部分是掺杂的具有蓝色荧光的碳量子点。在硫化氢的作用下,P-NBD部分发生硫解作用,C-N键断裂,生成红色的NBD-SH,P-NBD的黄色荧光被猝灭。由于碳点的荧光发射光谱与P-NBD的紫外吸收光谱重叠,在荧光共振能量转移效应作用下,碳点蓝色荧光发生部分猝灭。在硫化氢的作用下,FRET效应减弱,碳点蓝色荧光得到增强。因此,随着H2S浓度的提升,在紫外灯下探针CDs-PNBD荧光由黄色变为蓝色呈现比率荧光现象。当与其它相关分子相互作用时探针荧光基本无变化,探针对H2S呈现出良好的选择性。探针分子对于硫化氢的检测限达到了 57 nM,超过了大部分常规检测手段,能够用于微量H2S的检测。最后,进一步将探针成功用于真实水样中H2S的检测。
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