【摘 要】
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本论文围绕脂滴的可视化荧光检测开展了一系列工作。脂滴在能量存储和脂质代谢过程中发挥着关键作用,脂滴功能障碍及其相关机制与多种病理状况有关。此外,由于癌细胞快速增殖过程需要大量的能量,在一系列不同的癌症中都观察到脂滴的积累。尽管人们认识到脂滴的重要性以及脂滴与代谢性疾病和癌症之间的密切联系,但许多相关的问题仍未得到解答。因此,构建荧光探针,研究脂滴的生成、分布、代谢以及与其他细胞器相互作用等生理过程
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本论文围绕脂滴的可视化荧光检测开展了一系列工作。脂滴在能量存储和脂质代谢过程中发挥着关键作用,脂滴功能障碍及其相关机制与多种病理状况有关。此外,由于癌细胞快速增殖过程需要大量的能量,在一系列不同的癌症中都观察到脂滴的积累。尽管人们认识到脂滴的重要性以及脂滴与代谢性疾病和癌症之间的密切联系,但许多相关的问题仍未得到解答。因此,构建荧光探针,研究脂滴的生成、分布、代谢以及与其他细胞器相互作用等生理过程,有助于我们理解它们在代谢性疾病和癌症发病机制中的作用,从而有助于相关疾病治疗方法的开发应用。第一部分工作构建新型具有大斯托克斯位移的检测脂滴的AIE荧光探针,以6-甲氧基-1-萘酮为荧光团,氟化硼与旁边紧邻的噻唑环螯合成一个大的环状平面共轭结构,合成了探针DTO。实验结果表明,探针DTO的斯托克斯位移为125 nm,能有效避免背景干扰提高检测灵敏度。动态光散射实验也表明探针DTO的发光机理属于AIE现象。粘度实验测试结果表明探针DTO对所处环境粘度的变化十分敏感。基于探针DTO优良的光学性能,检测了Hep G2细胞中的脂滴,并进行了共定位实验,结果表明探针DTO能够特异性的标记细胞内的脂滴发出荧光信号。此外,探针DTO还具有免洗优势和快速成像能力,这在脂滴形态学和生理功能研究中具有巨大优势。第二部分工作为近红外AIE荧光探针的研发。将6-甲氧基-1-萘酮和苯乙腈缩合在一起,合成了具有不同取代基的AIE荧光探针CMDP-CF3、CMDP-CN、CMDP-NO2。对这三个探针进行光学性能检测,其中只有CMDP-NO2的最大发射波长大于600 nm,为近红外荧光探针。为探究这一实验现象,计算了它们的分子轨道能量。计算结果和实验结果中发射光谱的红移现象一致。动态光散射实验也表明探针CMDP-NO2的发光机理属于AIE现象。粘度实验测试结果表明探针CMDP-NO2对所处环境粘度的变化十分敏感。基于探针CMDP-NO2优良的光学性能,检测了Hep G2细胞中的脂滴,并进行了共定位实验,结果表明探针CMDP-NO2能够特异性的标记细胞内的脂滴发出荧光信号。考虑到近红外荧光探针CMDP-NO2在活体成像中的优势以及对脂滴优良的检测能力,进一步研究了探针CMDP-NO2在斑马鱼活体中的成像应用。实验结果表明探针CMDP-NO2可以染色斑马鱼体内的脂滴,这在研究生物体内脂质生成和消耗等生理过程中具有重要的意义。综上所述,本论文设计并合成的AIE荧光探针斯托克斯位移较大,能有效避免背景干扰提高检测灵敏度,它们在脂滴可视化检测中均展现出良好的应用潜力。此外,探针CMDP-NO2成功的标记了斑马鱼体内的脂滴。这在研究生物体内脂质生成和消耗等生理过程中具有重要的意义,同时也在临床上一些脂滴相关的代谢性疾病和癌症的可视化诊断中具有良好的应用前景。
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