【摘 要】
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硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)是在过去的几十年里被认为是一种有毒的污染气体,然而,近年来随着研究的不断深入,其被发现是一种新型内源性气态的化学递质,在人体重要信息的传递和细胞功能的调节中发挥着重要作用。H2S在细胞水平上的生理浓度为0.013μM,在血清中为30-100μM,其浓度水平的紊乱可导致细胞功能异常,与唐氏综合征、高血糖、阿尔茨海默症、关节炎、肝硬化等多种疾病有关。因
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硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)是在过去的几十年里被认为是一种有毒的污染气体,然而,近年来随着研究的不断深入,其被发现是一种新型内源性气态的化学递质,在人体重要信息的传递和细胞功能的调节中发挥着重要作用。H2S在细胞水平上的生理浓度为0.013μM,在血清中为30-100μM,其浓度水平的紊乱可导致细胞功能异常,与唐氏综合征、高血糖、阿尔茨海默症、关节炎、肝硬化等多种疾病有关。因此,监测内源性H2S浓度水平高低对于进一步探索其在生物系统中所扮演的角色具有重要的指导意义。过氧化氢(Hydrogen peroxide,H2O2)是活性氧的关键成员,其中细胞内的过氧化氢主要来自线粒体、内质网和各种氧化酶。H2O2对生长发育的许多生理过程都有一定的调节作用此外,它是氧化应激的共同标记物,并在生命系统内广泛的生理和病理影响中发挥作用,例如,H2O2对细胞增殖、分化和迁移有巨大的影响它还与血管生成、血管直径的调节有关,并能有效地调节机体的免疫防御机制。然而,H2O2的异常产生可能导致各种炎症和疾病,包括癌症、阿尔茨海默病、心血管疾病和哺乳动物早期胚胎发育不正常等。因此,研发简单、可靠、精确的活细胞H2O2检测技术具有重要意义。在过去的十几年中,关于上述的两种小分子的检测技术手段在不断发展和创新,包括电子自旋共振、质谱和电化学分析等。然而,这些方法也存在一些缺点:需要昂贵的仪器,复杂的样品准备,严格的操作程序和侵入性的检测。相比之下,荧光探针技术由于其特异性高、灵敏度好以及高信噪比,可有效防止假阳性信号等优点引起越来越多的科研工作者的兴趣。本文在以往工作基础的上,进行了以下几个方面的工作:(1)通过荧光团DCl-OH的羟基部分与邻羧基苯甲醛的羧基部分酯化反应合成探针DCl-M,用于检测H2S。在这一过程中,通过H2S的强亲核性进行特异性反应,以探究探针的光谱变化、反应灵敏度、时间响应快慢等因素。经过细胞毒性测试的DCl-M还用于活细胞的内源性及外源性H2S的共聚焦成像,并成功地进行关节炎小鼠病灶部位的H2S水平浓度波动监测。(2)借助羟基和卤素的高反应活性将染料DCM-OH与乙酰基相连接来合成探针DCM-H2O2,并用于检测H2O2,这一过程通过亲核试剂H2O2与亲电子基团乙酰基的特异性反应实现。探究探针DCM-H2O2和H2O2之间的选择性、检测限及响应速度等因素,并成功进行Hep G2细胞内的H2O2以及肝癌肿瘤小鼠病灶部位的H2O2的实时检测。
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