新型熒光染料的開發(fā)及其在生物成像中的應(yīng)用.pdf

1、熒光成像因其簡單易操作、靈敏度高、無損等優(yōu)點成為人們觀測細(xì)胞結(jié)構(gòu)、理解生命過程的一項必不可少的工具，它的應(yīng)用幾乎遍及生命科學(xué)的各個領(lǐng)域。選擇合適的熒光顯像劑是實現(xiàn)高質(zhì)量的熒光圖像的重要條件。本文希望通過合理的設(shè)計，發(fā)展性能更好的生物成像用有機(jī)熒光顯像劑。
　　本文的第一章首先從熒光成像原理、超分辨熒光成像、雙光子吸收、能量轉(zhuǎn)移等幾個方面對本研究課題的相關(guān)知識背景、理論基礎(chǔ)進(jìn)行介紹。其中，熒光成像原理部分主要介紹熒光機(jī)理、常見熒光成

2、像系統(tǒng)和常用熒光顯像劑等;超分辨熒光成像部分介紹了相關(guān)超分辨成像技術(shù)的原理和對顯像劑的要求;雙光子吸收部分簡單介紹了大雙光子吸收截面的分子的設(shè)計原則;能量轉(zhuǎn)移部分則分別介紹了FRET(F(o)rster resonance energy transfer)機(jī)理和Dexter機(jī)理。
　　第二章，我們設(shè)計了二氟化硼絡(luò)合的二苯甲酰甲烷衍生物(BF2dbm)和羅丹明B(RhB)共混于聚乳酸(PLA)的納米粒子。該納米粒子可被用于生物熒光成

3、像。研究表明，這一新型的納米粒子不僅吸收了BF2dbm納米粒子光穩(wěn)定性好、能被雙光子吸收的優(yōu)點，還克服了BF2dbm納米粒子(BF2dbmPLA)發(fā)射處于藍(lán)綠光區(qū)域(440-490 nm)的缺點，發(fā)光區(qū)域紅移至RhB發(fā)射所處的紅光區(qū)域(560-600nm)。由于PLA基質(zhì)的存在，這種納米粒子更具有很好的生物相容性。生物實驗表明該納米粒子有很好的實用性。
　　第三章，我們設(shè)計了螺吡喃和羅丹明B共價相連的染料分子Sp-RhB。螺吡喃是

4、一種光調(diào)節(jié)分子，并且在開環(huán)的部花菁結(jié)構(gòu)能夠作為羅丹明B的能量受體淬滅羅丹明B的熒光，我們希望通過這種設(shè)計發(fā)展超分辨熒光成像顯像劑。但實驗結(jié)果表明這個分子雖然有一定的明暗變化，但對比度太低無法作為STORM成像染料使用。
　　第四章，我們基于最經(jīng)典的綠色熒光蛋白(GFP)發(fā)色團(tuán)衍生物合成了一系列熒光高分子，高分子用于模擬天然GFP的微環(huán)境。我們認(rèn)為具有不同化學(xué)組成的高分子可以為GFP發(fā)色團(tuán)的激發(fā)態(tài)提供合適的環(huán)境。通過改變物理和化學(xué)環(huán)