基于焦磷酸根和甲醛檢測(cè)的雙光子熒光化學(xué)探針的研究.pdf

1、IIIllllllllllllLIIIIIIIIIIkllllll]lllllllllllllY3215023掌鍾狄學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼：10密級(jí)：保密期限t基于焦磷酸根和甲醛檢測(cè)的雙光子熒光化學(xué)探針的研究StudyonTwo—PhotonFIuorescent(]hemicaIProbesfortheDetectionofPPi／FA學(xué)號(hào)姓名專業(yè)學(xué)位專業(yè)學(xué)位領(lǐng)域指導(dǎo)教師完成時(shí)間郭蒙蒙工程碩士材料工程孟祥明教授2017年5月摘要近年來

2、，熒光化學(xué)探針由于其具有簡(jiǎn)單方便、靈敏度高、選擇性好、實(shí)時(shí)檢測(cè)以及良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是痕量檢測(cè)生物體內(nèi)物種如陰陽離子、小分子信號(hào)分子以及蛋白質(zhì)等最有前途的方法之一。熒光探針是通過觀察和檢測(cè)目標(biāo)樣品溶液顏色或者熒光信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)特定樣品的定性或定量分析，愈來愈多地被應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)、生命醫(yī)學(xué)以及材料科學(xué)等領(lǐng)域。單光子熒光探針，由于激發(fā)波長(zhǎng)較短，穿透深度較淺，很難被應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)在組織或者活體內(nèi)跟蹤檢測(cè)目標(biāo)離子或分子。最近，雙光子

3、顯微成像(TPM)已經(jīng)成為一種領(lǐng)先而又成熟的科學(xué)技術(shù)。在生物研究中，它具有單光子顯微成像(OPM)所不具備的很多優(yōu)點(diǎn)，如近紅外激發(fā)，更優(yōu)異的空間定位效果，更深的穿透深度以及更低的光漂白和光致毒性等，成為在生物醫(yī)學(xué)研究中舉足輕重的成像技術(shù)。此外，比率型的熒光探針，通過測(cè)量?jī)煞N不同發(fā)射波長(zhǎng)的熒光強(qiáng)度的比值來消除環(huán)境因素如濃度、光漂白和背景干擾(pH值、粘度、極性、溫度等等)的影響以實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)。具有更加理想的光學(xué)信號(hào)的雙光子熒光探針的開發(fā)與

4、應(yīng)用，已經(jīng)引起了科研工作者的關(guān)注，成為重要的研究領(lǐng)域和方向。焦磷酸根(PPi)是生物體中一種很重要的陰離子，它參與了許多細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)過程，如細(xì)胞內(nèi)ATP水解、DNA和RNA的聚合反應(yīng)以及其它許多生命代謝過程。此外，PPi的濃度水平還與許多疾病有很大的關(guān)系。當(dāng)PPi水平異常會(huì)引起血管鈣化，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題。而且，醫(yī)學(xué)研究表明患有脫水焦磷酸鈣沉積癥(CPPD)晶化和軟骨鈣化的患者體內(nèi)滑液中有較高濃度的PPi。因此，監(jiān)測(cè)生物體內(nèi)的PP

5、i是具有重要的意義的。甲醛(FA)是一種常見的致癌和致畸物質(zhì)，已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為潛在的變態(tài)反應(yīng)源。作為一種化學(xué)污染物，甲醛造成的室內(nèi)空氣、大氣環(huán)境和食品污染會(huì)導(dǎo)致甲醛中毒，造成頭暈、頭痛或惡心、嘔吐，嚴(yán)重的會(huì)引起記憶力減退，甚至死亡。在大多數(shù)生物有機(jī)體中，一些氨基酸和外源性物質(zhì)，在脫甲基化酶或氧化酶的催化作用下，發(fā)生新陳代謝，也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)源性的甲醛。在大腦組織內(nèi)，正常濃度的甲醛通過DNA脫甲基過程，在長(zhǎng)期記憶的存儲(chǔ)、保存和檢索上有著