论文部分内容阅读
生物体内的活性分子(即:生物检测物)在许多生命活动中发挥着重要作用。而它们的异常表达也与许多疾病息息相关。因此,对于活性分子的检测可以有助于疾病的研究以及治疗。本论文中,我们构建了四类新型的荧光探针,实现了对各种活性分子的检测,并且成功地应用于多种疾病的成像。1. 我们首先设计合成了一个基于半花菁染料的近红外荧光探针(Cy-Azo)用来检测溃疡性结肠炎(UC)疾病中的偶氮还原酶(Azo R)。该探针对Azo R具有高灵敏性和选择性。该探针首先在两个细胞系(HCT116细胞和Hep G2细胞)和三种细菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌)中实现了Azo R的检测。其次,该探针被用于监测急性和慢性UC小鼠中Azo R的活性。这为UC疾病的诊断和治疗提供了重要的信息。2. 在UC疾病研究的基础上,我们研究了UC疾病中出现的“肠-肝轴”机制。首先,我们合成了一种缺氧敏感型的探针(Cy-AP)。该探针在四个细胞系中(Hep G2、HCT116、He La和MCF-7细胞)实现了缺氧可视化。然后,该探针可以在肝纤维化小鼠和UC小鼠体内监测缺氧情况。最后,该探针可以通过监测缺氧变化来验证生物体内“肠-肝轴”的存在及其机制。这将为延缓肝纤维化的进展,从而促进肝脏疾病的治疗提供一些强有力的支持。3. 前两个工作的基础上,我们发现半花菁染料虽然具有近红外优势,但是它的斯托克斯位移较小,这是不利于荧光成像的。因此,我们开发了一系列具有大斯托克斯位移和长发射波长的新型近红外荧光染料(DDM-R)并构建了两个荧光探针(DDM-ONOO~-和DDM-CO)。这两个探针分别显示了对ONOO~-和CO的高灵敏性和选择性。探针DDM-ONOO~-被应用在中毒性肝炎细胞和活体模型中ONOO~-的检测。探针DDM-CO被应用在细胞水平和活体水平上CO的可视化。4. 基于Azo R的研究,我们发现NAD(P)H作为一类重要的还原型辅酶在生物体内发挥了重要的作用。因此,我们提出了一种新的NAD(P)H响应机制并合成了一个近红外荧光探针(Cy-N)来检测NAD(P)H。该探针对NAD(P)H具有较高的敏感性和良好的特异性。更重要的是,该探针已成功应用于监测活细胞中内源性NAD(P)H和验证糖酵解过程中NAD(P)H的行为。这个探针表现出了在检测生物体内NAD(P)H方面具有很大的应用潜力。这个新型的响应机制为NAD(P)H探针的设计提供了一种新的思路,有利于NAD(P)H探针的广泛开发。