新型酮基-水杨醛联肼类荧光探针的设计及其在生物上的应用研究

论文摘要

荧光显微成像技术作为能够将生物活动动态过程可视化的有效方法,使得具有高选择性和稳定性的荧光探针成为了该领域的研究热点。目前大部分商业化荧光探针普遍存在的聚集荧光猝灭和光漂白现象,极大地限制了其应用范围,而聚集诱导发光（AIE）概念的提出则是为荧光探针的发展开辟了一个新的领域。经过近20年的发展与验证,分子内运动受限机制在AIE核心基元的构筑上具有重要的理论指导意义,并由此衍生出千变万化,功能丰富的AIE材料体系。本论文主要是基于分子内运动受限机制和激发态分子内质子转移的协同机制开发了一类新型酮基-水杨醛联肼的核心基元,通过一系列结构修饰和功能优化研究了其构效关系和发光机制,进而拓展了其在特定细胞器和微生物的选择性,识别成像及其动态示踪领域的应用,具体工作如下:在第一章工作中,对近期AIE领域的基于分子内运动受限机制和激发态分子内质子转移的协同机制所开发出的KSA类探针分子进行系统的总结和报道;在第二章工作中,基于FAS和DPAS的构效关系引入不同电子效应的基团,开发了一系列靶向脂滴的FAS和DPAS衍生物,对脂滴成像示踪的可视化和帕金森疾病预防方面进行了深入的探究;在第三章工作中,基于AIE-LysoY的溶酶体靶向性的研究,合成了三类同样对溶酶体有选择性的KSA类分子,将其作为长期示踪的探针用于对溶酶体相关疾病等方面的研究;在第四章工作中,开发了KSA类分子在微生物的选择性识别上的新应用,首次报道了不经过任何修饰便能特异性识别革兰氏阳性菌的探针分子,并通过对结构的调控和基团的替换,对这一识别过程进行了机制和构效关系上的阐述。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 荧光材料
•   1.3 聚集诱导发光的概述
•   1.4 激发态分子内质子转移机理的概述
•   1.5 酮基-水杨醛联肼（KSA）
•     1.5.1 KSA类探针分子的提出
•     1.5.2 KSA类探针分子的应用
•   1.6 课题的提出与意义
• 第二章 细胞内脂滴特异性识别的KSA类探针制备及应用
•   2.1 引言
•   2.2 实验部分
•     2.2.1 实验原料与试剂
•     2.2.2 表征设备与方法
•     2.2.3 化合物的合成与表征
•     2.2.4 单晶的制备
•     2.2.5 细胞培养与成像实验
•     2.2.6 细胞毒性实验
•   2.3 结果与讨论
•     2.3.1 单晶结构分析
•     2.3.2 AIE性质,pH效应及溶剂效应的表征
•     2.3.3 荧光成像及细胞毒性,光稳定性的表征
•     2.3.4 脂滴的动态示踪过程及免洗机制的探究
•     2.3.5 油酸诱导示踪模型
•     2.3.6 幼年斑马鱼脂质示踪模型
•     2.3.7 帕金森疾病诊疗一体化模型
•   2.4 本章小结
• 第三章 细胞内溶酶体特异性识别的KSA探针制备及应用
•   3.1 引言
•   3.2 实验部分
•     3.2.1 实验原料与试剂
•     3.2.2 表征设备与方法
•     3.2.3 化合物的合成与表征
•     3.2.4 细胞培养与成像实验
•     3.2.5 细胞毒性实验
•   3.3 结果与讨论
•     3.3.1 AIE性质的表征
•     3.3.2 荧光成像及细胞毒性,光稳定性的表征
•     3.3.3 溶酶体自噬过程的示踪成像
•     3.3.4 对线粒体自噬的示踪成像
•     3.3.5 溶酶体异噬的示踪成像
•   3.4 本章小结
• 第四章 革兰氏阳性菌选择性识别的KSA探针及机制研究
•   4.1 引言
•   4.2 实验部分
•     4.2.1 实验原料与试剂
•     4.2.2 表征设备与方法
•     4.2.3 化合物的合成与表征
•     4.2.4 细胞培养,细菌培养与成像实验
•     4.2.5 细胞毒性实验
•     4.2.6 金黄色葡萄球菌侵染细胞实验
•     4.2.7 抗菌实验
•     4.2.8 等温量热滴定实验
•   4.3 结果与讨论
•     4.3.1 微生物的成像表征及选择机制
•     4.3.2 革兰氏阳性菌侵染细胞过程的可视化
•     4.3.3 对M1-DPAN选择性结合机制的研究
•     4.3.4 革兰氏阳性菌选择性机制的构效关系研究
•   4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 周凡

导师: 唐本忠,王志明

关键词: 聚集诱导发光,荧光探针,激发态分子内质子转移,生物成像,示踪

来源: 华南理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学

单位: 华南理工大学

分类号: O657.3;Q503

DOI: 10.27151/d.cnki.ghnlu.2019.000874

总页数: 103

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