【摘 要】
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生物活性物质对细胞功能起着重要的调节作用,其代谢失衡会引起一系列病理改变,因此对相关物质的检测及成像在疾病的诊断和治疗方面具有重要意义。荧光探针是探测生物体内各种离子和酶等生物标志物的敏感手段,可实现相关活性分子的快速分析检测和实时分布成像,是生命科学研究的实用工具。本文设计合成了三种荧光探针,可应用于锌离子和受体酪氨酸激酶的特异性高灵敏度检测和细胞生物成像。锌在多种生物过程中发挥关键作用,其功能
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生物活性物质对细胞功能起着重要的调节作用,其代谢失衡会引起一系列病理改变,因此对相关物质的检测及成像在疾病的诊断和治疗方面具有重要意义。荧光探针是探测生物体内各种离子和酶等生物标志物的敏感手段,可实现相关活性分子的快速分析检测和实时分布成像,是生命科学研究的实用工具。本文设计合成了三种荧光探针,可应用于锌离子和受体酪氨酸激酶的特异性高灵敏度检测和细胞生物成像。锌在多种生物过程中发挥关键作用,其功能障碍与许多疾病相关。探针CANQ由香豆素醛衍生物与喹喔啉肼基衍生物通过席夫碱反应缩合而成。探针为酰腙类化合物具有较多活性配位点,对Zn2+离子具有独特的光学选择性,螯合作用导致荧光增强。在溶液体系中加入Zn2+离子后,在522 nm处体系荧光信号显著增强,二者的结合常数为8.28×10~4M-1。高分辨质谱和Job’s plot曲线显示探针CANQ与Zn2+离子形成1:1配合物。探针CANQ具有良好的生物相容性,可用于MCF-7细胞中Zn2+离子的荧光成像,为生物系统中Zn2+离子的监测提供了参考经验。受体酪氨酸激酶是一类跨膜蛋白激酶,可催化蛋白酪氨酸残基的磷酸化,激活细胞内信号通路转导,其与肿瘤的生长和转移密切相关。荧光探针SP1由舒尼替尼分子骨架通过6-胺基己酸连接芘荧光团构成,在溶液中可形成二聚体导致荧光猝灭,当与受体酪氨酸激酶作用后,探针构象改变荧光恢复。探针SP1可有效抑制受体酪氨酸激酶的活性,在溶液体系中加入激酶后,在545 nm处发射峰明显增强,具有良好的选择性和灵敏度。探针SP1具有较低的生物毒性,可应用于过表达受酪氨酸激酶肿瘤细胞的荧光成像,通过与积聚在癌细胞膜上的受体酪氨酸激酶相互作用,可实现细胞膜和肿瘤识别。同时探针SP1可应用于鸡胚尿囊膜组织中新生血管的快速荧光成像,在HT-29移植瘤裸鼠模型中显示出优异的肿瘤荧光成像效果。长波发射的荧光染料具有更深的组织穿透能力和更低的背景干扰,采用尼罗蓝荧光染料通过长柔性链与舒尼替尼分子骨架连接构建荧光探针SNB。探针由受体酪氨酸激酶抑制剂修饰尼罗蓝衍生物得到,通过与激酶特定结构域相互作用,在溶液体系中635 nm处显示荧光增强,可选择性和快速识别受体酪氨酸激酶。探针对细胞的增殖和生长无明显影响,能够准确定位受体酪氨酸激酶过表达的HT-29,A549和HUVEC细胞膜,可应用于细胞荧光成像和流式细胞仪的细胞分选。同时可在小鼠HT-29肿瘤模型中有效区分肿瘤组织,可监测复杂生物系统中受体酪氨酸激酶的变化。探针可作为肿瘤成像的分子工具,在肿瘤早期诊断中具有潜在应用。
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