氧化還原近紅外熒光探針的合成與生物應(yīng)用.pdf

1、有氧生命體需要有機(jī)體保持嚴(yán)格可控的內(nèi)部氧化還原狀態(tài)。動(dòng)態(tài)的氧化還原平衡與生理和病理過程有著密切的關(guān)系。若解決實(shí)時(shí)監(jiān)測生物體內(nèi)的氧化還原平衡的生物檢測技術(shù)問題，將會(huì)對(duì)生態(tài)平衡、生理和病理研究都有著重要的科學(xué)意義。在多種生物檢測技術(shù)手段之中，合成有機(jī)小分子探針已為高時(shí)空分辨率檢測活體系內(nèi)的生理活性物種提供了一種最強(qiáng)大的生物化學(xué)工具。
　　本文介紹了一系列新型可逆有機(jī)小分子熒光探針，特異性地研究目標(biāo)生理活性物種。本文可視化研究了水溶液和

2、細(xì)胞內(nèi)的氧化還原循環(huán)對(duì):過氧化亞硝酰/谷胱甘肽、次溴酸/抗壞血酸、雙氧水/谷胱甘肽和氣體信號(hào)分子硫化氫的抗氧化應(yīng)激功能。本文探索了分子探針選擇性地結(jié)合在特定細(xì)胞器內(nèi)的問題，實(shí)現(xiàn)了在分子、細(xì)胞和活體三個(gè)層次上對(duì)具有生理氧化還原活性的物種的原位、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)熒光成像分析。過氧化亞硝酰（ONOO-）和谷胱甘肽(GSH)之問的氧化還原平衡與一些生理和病理過程有著密切的關(guān)系。我們報(bào)道了兩種近紅外熒光探針用于監(jiān)測的ONOO-/GSH水平在細(xì)胞和體內(nèi)的

3、變化情況。該探針集成了硒/碲酶模擬物作為受體能可逆地響應(yīng)ONOO-/GSH水平的變化。該探針被成功地應(yīng)用到細(xì)胞和動(dòng)物體內(nèi)的ONOO爆發(fā)和抗氧化劑GSH修復(fù)間期的氧化還原循環(huán)變化的可視化檢測。次溴酸(HBrO)被認(rèn)為是中性粒細(xì)胞主機(jī)防御系統(tǒng)的重要組成部分。但是過度產(chǎn)生或者在錯(cuò)誤的地方生成可導(dǎo)致宿主的組織損傷，進(jìn)而引發(fā)許多的疾病，包括關(guān)節(jié)炎癌癥、哮喘等疾病。本工作兩種新型可逆次溴酸熒光探針的合成，光譜性質(zhì)及其生物應(yīng)用。我們將這兩種探針用于模

4、擬生理?xiàng)l件下水溶液中次溴酸的檢測和活細(xì)胞內(nèi)次溴酸的熒光成像。這種可逆熒光探針能在生理?xiàng)l件下監(jiān)測次溴酸氧化和抗壞血酸還原事件。雙氧水(H2O2)可作為細(xì)胞正常生長和增殖的第二信使。如果超過生理致毒水平的閾值，就會(huì)導(dǎo)致因H2O2和抗氧化防御系統(tǒng)之間的不平衡而引起的氧化應(yīng)激。本工作描述了一個(gè)具有“開-關(guān)-開”特征的熒光探針的設(shè)計(jì)、合成、光譜性質(zhì)及其生物應(yīng)用。這個(gè)探針可以簡單直接地監(jiān)測活細(xì)胞和組織內(nèi) H2O2的氧化麻激和硫醇還原修復(fù)的過程。硫化