基于焦磷酸根和甲醛檢測的雙光子熒光化學探針的研究.pdf

1、IIIllllllllllllLIIIIIIIIIIkllllll]lllllllllllllY3215023掌鍾狄學碩士學位論文學校代碼：10密級：保密期限t基于焦磷酸根和甲醛檢測的雙光子熒光化學探針的研究StudyonTwo—PhotonFIuorescent(]hemicaIProbesfortheDetectionofPPi／FA學號姓名專業(yè)學位專業(yè)學位領域指導教師完成時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、，熒光化學探針由于其具有簡單方便、靈敏度高、選擇性好、實時檢測以及良好的生物相容性等優(yōu)點，被認為是痕量檢測生物體內物種如陰陽離子、小分子信號分子以及蛋白質等最有前途的方法之一。熒光探針是通過觀察和檢測目標樣品溶液顏色或者熒光信號的變化來實現(xiàn)對特定樣品的定性或定量分析，愈來愈多地被應用于環(huán)境檢測、生命醫(yī)學以及材料科學等領域。單光子熒光探針，由于激發(fā)波長較短，穿透深度較淺，很難被應用于實現(xiàn)在組織或者活體內跟蹤檢測目標離子或分子。最近，雙光子

3、顯微成像(TPM)已經成為一種領先而又成熟的科學技術。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，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)學研究中舉足輕重的成像技術。此外，比率型的熒光探針，通過測量兩種不同發(fā)射波長的熒光強度的比值來消除環(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)的影響以實現(xiàn)定量檢測。具有更加理想的光學信號的雙光子熒光探針的開發(fā)與

4、應用，已經引起了科研工作者的關注，成為重要的研究領域和方向。焦磷酸根(PPi)是生物體中一種很重要的陰離子，它參與了許多細胞內的生化反應過程，如細胞內ATP水解、DNA和RNA的聚合反應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系。當PPi水平異常會引起血管鈣化，會導致嚴重的健康問題。而且，醫(yī)學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滑液中有較高濃度的PPi。因此，監(jiān)測生物體內的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，已經被世界衛(wèi)生組織確定為潛在的變態(tài)反應源。作為一種化學污染物，甲醛造成的室內空氣、大氣環(huán)境和食品污染會導致甲醛中毒，造成頭暈、頭痛或惡心、嘔吐，嚴重的會引起記憶力減退，甚至死亡。在大多數生物有機體中，一些氨基酸和外源性物質，在脫甲基化酶或氧化酶的催化作用下，發(fā)生新陳代謝，也會產生內源性的甲醛。在大腦組織內，正常濃度的甲醛通過DNA脫甲基過程，在長期記憶的存儲、保存和檢索上有著