一种检测生物硫醇的荧光探针

小分子生物硫醇半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)及谷胱甘肽(GSH)在人体中扮演着重要的角色.由于荧光探针法对硫醇的检测具有选择性好、灵敏度高、响应时间快、可实现生物体内硫醇的检测等优势,本文基于亲核加成反应机理,设计合成了一种新的选择性检测硫醇的荧光探针.该探针与硫醇作用后,荧光强度随硫醇浓度的增加逐渐增强,2 min内荧光强度可达到最大值.研究结果表明,该探针在生物成像方面有潜在的应用价值.     

有机小分子荧光探针的设计及其在酶类肿瘤标志物检测中的研究进展

高时空分辨率和高灵敏度的荧光成像技术是一种新兴的活体可视化检测工具,广泛应用于分子生物学、细胞免疫学、微生物学以及肿瘤学等领域.由于有机荧光探针具有安全性高、生物相容性好、光学稳定性强等优点,目前已开发了一系列生物相容性好、具有易于修饰、调节光谱且易于被生物体代谢的有机小分子荧光探针,包括可见光区有机小分子染料以及近红外有机染料等.本文综述了近些年新型有机小分子荧光探针在2种肿瘤标志物检测中的研究进展.     

基于氧化石墨烯构建新型荧光生物传感器用于DNA检测

以氧化石墨烯作为荧光猝灭基底,羧基荧光素标记的DNA探针作为识别元件,设计了一种用于检测单链DNA的新型荧光生物传感器,通过测定荧光探针分子和目标DNA作用前后体系的荧光强度变化实现特定序列单链DNA的定量检测.在该方法中,荧光强度恢复值与目标DNA浓度在20～1 000 pM范围呈线性关系,检测限为0.11 pM.该...     

一种荧光增强型的GSH荧光探针

常见的生物硫醇包括半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)以及谷胱甘肽(GSH),它们在人体中起着十分重要的作用.使用荧光探针检测此类生物硫醇具有灵敏度高、选择性好、响应时间快等优势.由于3种硫醇具有相似的化学结构(含有活性巯基),因此给这类生物硫醇的选择性检测带来挑战.本文设计了一种荧光探针(2-甲基,6-丙烯酰基喹啉)用于区分检测GSH和Cys/Hcy.通过测试该探针的光谱性质,发现在含有该探针的水溶液中加入谷胱甘肽(GSH)后,相应的荧光光谱和紫外-可见光谱都有显著的变化.相比其他分析物,发现探针在水溶液中对GSH具有较高的选择性和灵敏度.此外,考虑到该检测过程是在水相中进行的,因此该探针在生物成像方面具备潜在的使用价值.     

一种亲核加成的硫醇类荧光探针的制备及检测应用

生物硫醇包括半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH),参与许多生理过程，对维持细胞氧化还原状态发挥重要作用.而荧光探针自身的结构单元中含有光学性能优良的荧光团，可以利用识别基团与客体物质特异性结合，改变探针体系的荧光信号，实现对待测物的特异性检测.虽然目前已经有大量生物硫醇类荧光探针相继报道，但是大部分探针响应生物硫醇速度较慢，影响探针检测效果.本研究通过萘酰亚胺类衍生物与邻羟基不饱和酮偶联引入不饱和酮结构，能够在30 s内识别GSH和Cys,极大地提高探针的有效性，希望为后续工作者提供一种新思路.     

基于BODIPY荧光染料的pH荧光探针

生物系统、化学反应、环境体系和工业废水等pH值的精密检测是一项非常重要的工作.发展一些能够对pH值进行精确测量的方法将具有非常重要的意义.荧光分子探针以其所具有的便捷性、超高灵敏度、微量检测和较低的生物侵害性等优势成为一种重要的检测工具.本研究以吲哚衍生物和苯甲酰吡咯氯为原料,通过缩合反应和脱甲基反应得到HO-BODIPY-Cl,然后引入供电子基团吗啡啉,得到新型比值式检测pH的荧光探针HO-BODIPY-N,该探针能够在纯水体系中对9. 06 11. 76范围内的pH值进行精确检测,并成功实现了裸眼观测探针溶液颜色随pH值变化的可逆切换(红/蓝),证明了该探针在检测pH时具有较高的便捷性和较强的可重复利用性.我们期望该工作能够对pH相关的研究工作提供一些参考.     

L-Cys-CdS纳米荧光探针的微波制备及荧光猝灭法测定金属离子

用微波法以L-半胱氨酸为稳定剂,硫代乙酰胺为硫源,合成了L-Cys-CdS纳米荧光探针,透射电镜(TEM)测得其粒径大小为40 nm,研究了微波反应时间、初始反应pH值和调节pH值对合成L-CysCdS纳米荧光探针荧光强度的影响.结果表明,L-Cys-CdS纳米荧光探针的最佳合成条件为初始反应pH=8.5,微波反应时间15 min,调节pH=7,且Cu2+(53~427μg·L-1),Ag+(180~1 620μg·L-1),Fe3+(93.3~1 586μg·L-1)在一定条件下对该纳米荧光探针的荧光猝灭为线性,该方法简便易操作,可用于Cu2+,Ag+,Fe3+的微量测定.     

荧光探针法检测活性羰基化合物甲醛的研究进展

活性羰基化合物广泛存在于生物体内,参与维持人体内稳态平衡,当其水平发生变化,会导致机体发生病理变化产生疾病。甲醛(FA)作为结构最简单的活性醛基化合物,含有反应活性极高的羰基,化学性质活泼,被认为是人类的自然毒物和致癌物。设计合成用于检测生物体内甲醛的探针,对探究甲醛的生理、病理的研究以及疾病诊断和控制等方面具有重大意义。荧光探针具有实时性、灵敏度高、选择性好、生理学毒性低等优点,使得其在甲醛的检测上有很大优势。因此,发展利用荧光探针对甲醛进行检测得到了广泛的重视。文中对识别甲醛的小分子荧光探针作了概述,将探针分子识别甲醛的机理进行了归纳总结(Aza-cope重排、NHNH2和NH2与甲醛的反应及其他反应类型),对探针的设计思路、识别机理以及生物应用等方面进行了论述,并展望了测定甲醛荧光探针的设计思路和应用前景。     

基于罗丹明螺环衍生物的荧光探针研究进展

罗丹明螺环衍生物在目标物的诱导下可发生螺环的开关并导致荧光信号的改变,利用该原理构建荧光探针成为传感领域的研究热点.在过去的10多年中,大量文献报道了基于罗丹明螺环衍生物的荧光探针用于多种目标物的检测,如金属离子(Cu2+、Hg2+、Fe3+、Zn2+、Cr3+、Ag+、Au+、Pb2+和Pd2+)、阴离子(OCl-、CN-和P2O4-7)、活性氧簇/活性氮簇、硫醇类化合物、pH值以及温度等等.本综述将分类探讨已报道的罗丹明荧光探针的响应机理,并介绍其在生物分析方面的初步应用研究.     

测定ClO~-的水溶性荧光探针的合成及应用

生物体内存在的大量活性氧(ROS)等小分子物质在生命活动过程中起着抗肿瘤、抗炎、抗衰老等极为重要的作用。其中ClO~-是一类重要的活性氧,适量的ClO~-可以产生有效的抗菌作用;但生物体内ClO~-过度积累可导致组织损伤,引发多种疾病。因此,快速灵敏、原位检测生物体内ClO~-的浓度具有重要的研究意义。该论文设计并合成了以对甲氧基苯酚为识别基团的基于香豆素骨架的新型荧光探针HMAT。探针HMAT本身在500nm处有微弱的荧光信号,加入ClO~-后,探针在500 nm处的荧光信号显著增强,反应体系的荧光强度与ClO~-浓度在1. 0～9. 0μmol/L内呈现良好的线性关系(R2=0. 993 2),最低检出限为1. 3 nmol/L,在神经母瘤细胞SH-SY5Y中具有良好的荧光成像效果。     

海洋环境监测中的光纤化学／生物传感技术

通过光纤溶解氧、pH、湿度等化学传感探头及发光菌水质毒性监测生物传感探头的研制,开发出了一类能用于环境监测的新型传感器。其创新之处在于传感探头的设计与包装,以及数种可逆性、选择性、稳定性、使用寿命、响应时间、灵敏度等响应特性具佳的化学及生物传感膜的配方和制作技术。利用这些技术,通过对光纤探头的设计与包装,可以实现在现场及实验室模拟条件下对样品的选择性检测。研制的传感器能广泛应用于海洋污染调查、内河水质评价、水产养殖、工矿企业水气排污自检等诸多方面。     

基于亲核取代反应的活性硫组分检测的荧光探针研究进展

活性硫组分（reactive sulfur species,RSS）是调节细胞过程和维持机体平衡的重要物质,与人类的各种疾病密切相关．在生物体系中快速、准确检测一系列RSS生物标志物,对于疾病的早期诊断和治疗具有非常重要的作用．在众多分子水平上检测RSS的方法中,荧光探针法是最方便、有效的方法之一．由于RSS本身具有强亲核性,基于亲核取代反应设计RSS荧光探针是目前常用的构建策略．本文综述了H₂S、谷胱甘肽（GSH）、半胱氨酸（Cys）等几种针对典型RSS生物标志物检测的荧光探针,主要是基于亲核取代反应对荧光探针的设计思路、构建方法、应用等的研究进展,并讨论了不同RSS生物标志物的不同响应机制．基于目前RSS荧光探针的研究进展和挑战,对该种类的荧光探针未来的研究方向和发展机遇进行了展望．      

连续自动监测pH值变化的综合分析研究

利用Aqualab五参数及氨氮分析仪对桂林漓江水质进行PH值连续监测，如何从监测数据中提取有用信息，发现问题，是监测工作的根本目的。本文根据桂林阳朔（漓江）水质自动站pH值变化与流域的降水、水文、土壤、地质、地貌和生物等因素综合分析，解读数据规律。寻找综合校准与预警方法。     

Program monitoring based on automaton simulation

To check whether a program behaves in expectation, program monitoring systems are used for intrusion detection. This article presents a program monitoring system using automaton simulation based on the state graphs extracted from C programs through static analysis. For complete state graph construction, a pointer alias analysis method is proposed to solve the function pointers for obtaining actual control flows. After compiling, programs are instrumented with probes to report the internal states when they are running. A program monitor is built in the kernel of Linux system, which monitors the states of programs from probes and checks the paths of execution. This monitoring system could respond to the abnormal behaviors immediately to protect the systems and programs from further damages.     

肿瘤乏氧分子探针的研究进展

近年来,恶性肿瘤严重威胁大众生命健康,给我国社会和医疗带来了沉重的负担,其中乏氧已成为大多数实体瘤的关键特征之一,肿瘤乏氧的发展与其侵袭性和耐药性密切相关,研究其发生发展规律,对恶性肿瘤的早期诊断与筛查具有十分重要的意义。分子探针能对乏氧进行可视化检测,有望实现乏氧肿瘤的准确影像,已成为当前恶性肿瘤诊治的交叉学科前沿之一。本文基于不同生物标志物[硝基还原酶(Nitroreductase, NTR)、偶氮还原酶和氢醌还原酶(Quinone Oxidoreductase, hNQO1)]系统总结了国内外肿瘤乏氧分子探针的研究进展,重点讨论了乏氧分子探针的设计方法、检测机理、传感性能和生物应用,并对肿瘤乏氧分子探针的未来发展趋势进行了展望。     

pH总量在线连续监测系统的研制

设计了特殊的采样系统和测量池,研制了pH总量在线连续监测系统。应用实验表明;该系统在污水环境中长期测量,测量电极仍保持清洁状态,不受沾污,且数据可靠、准确。     

A New Coumarin-Based Fluorescent pH Probe

A new iminocoumarin-derived colorimetric and fluorescent pH probe was developed for rapid and sensitive detection of pH changes in biological and environmental media. With the decrease of pH value( from 6. 24 to 3. 00),an obvious color change of the probe in ethanol-water solution from green to yellow was observed under nature light. The intensity of the maximum fluorescence emission peak of the probe decreased gradually with the acidity increase of the solution. While the fluorescence intensity of the emission peak of the probe did not exhibit distinct change when pH was less than 11. 00 and the fluorescence was almost quenched at pH 13. 50. Sensitivity of the fluorescent pH probe was not interfered by the presence of common metal cations and anions.     

电子鼻研究进展及在中国白酒检测的应用

基于传感器技术、信号处理技术和模式识别技术发展起来的电子鼻技术是过去二十年中发展最为迅速的气相分析和气体检测技术之一,它已逐渐在生物医学、环境监测、农业生产、食品检测等多个领域得到应用.电子鼻是利用对待测气体具有交叉敏感性的传感器阵列将待测气体中的混杂气味组分信息转化为与时间、成分、浓度或含量相关的可测物理信号组,利用信号采集系统输出含有待测气体特征信息的数字信号,通过模式识别系统分析数字信号得到待测气体综合气味信息和隐含特征,实现对待测气体快速、系统、准确的鉴别和分析.本文综述了电子鼻技术中的传感器技术和模式识别技术及在中国白酒品牌鉴定、风味识别、酒龄检测方面的最新研究进展;以聚合物石英压电传感器型电子鼻为例,阐明该电子鼻的技术方案及其在中国白酒检测中的应用;展望电子鼻未来研究方向.     

皮革废水痕量Cr3+的快速在线检测

本文提出了一种简单、快速的在线检测工业废水中痕量重金属离子含量的新方法。该方法表明通过加碱测溶液pH值变化来反映溶液中痕量Cr³⁺离子是可行的。试验结果表明，工业废水中轻金属Ca²⁺，Mg²⁺离子的存在基本不影响溶液中pH值的变化。该方法可以用于简单快速的检测皮革实际废水中痕量Cr³⁺的浓度。与常规方法相比，该方法简单、快速、准确，易于实现在线检测和废水装置的自动化控制。     

Detection of molecular interactions at membrane surfaces through colloid phase transitions

The molecular architecture of-and biochemical processes within--cell membranes play important roles in all living organisms, with many drugs and infectious disease agents targeting membranes. Experimental studies of biochemical reactions on membrane surfaces are challenging, as they require a membrane environment that is fluid (like cell membranes) but nevertheless allows for the efficient detection and characterization of molecular interactions. One approach uses lipid membranes supported on solid substrates such as silica or polymers: although the membrane is trapped near the solid interface, it retains natural fluidity and biological functionality and can be implanted with membrane proteins for functional studies. But the detection of molecular interactions involving membrane-bound species generally requires elaborate techniques, such as surface plasmon resonance or total internal reflection fluorescence microscopy. Here we demonstrate that colloidal phase transitions of membrane-coated silica beads provide a simple and label-free method for monitoring molecular interactions on lipid membrane surfaces. By adjusting the lipid membrane composition and hence the pair interaction potential between the membrane-supporting silica beads, we poise our system near a phase transition so that small perturbations on the membrane surface induce dramatic changes in the macroscopic organization of the colloid. We expect that this approach, used here to probe with high sensitivity protein binding events at membrane surfaces, can be applied to study a broad range of cell membrane processes.