小分子荧光探针在硫醇检测中的最新研究进展

硫醇是一类非常重要的化合物,大量的生物化学事件包括氧化还原反应、甲基转移反应和辅酶A参与的反应等与其有着密不可分的关系,定量检测细胞内硫醇的浓度对于研究细胞功能具有重要意义。本文根据小分子荧光探针与巯基发生作用时反应基团的不同进行分类,就近三年该领域的最新研究进展做了较详细地介绍。     

用于检测肼的小分子荧光探针的研究进展

肼在化工、材料、制药、能源领域都有广泛的运用,但它对环境和人体有很大的毒害。因此,开发具有高选择性和高灵敏度的N_2H_4荧光探针具有重要的科学意义和应用价值。该综述总结了近几年来基于不同识别机理检测N_2H_4的小分子荧光探针的研究进展。     

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．      

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.     

生物体系中有机小分子构建的pH值检测荧光探针研究进展

由于传统的pH计不能很好地应用在微环境(如亚细胞器)和复杂生物体系中的pH值动态和精确定量检测,因此迫切需要研究可监测复杂多变生物体系中pH值变化且具有高灵敏度的pH值响应分子探针.就近年来用于生物体系(主要是活细胞内)pH值检测的小分子荧光探针作简要综述,同时对目前基于有机小分子构建的荧光探针用于生物体系pH值检测研究及其未来的发展趋势进行展望.     

蛋白质光谱探针研究进展

蛋白质分析是生命科学研究中的重要课题。蛋白质内源紫外吸收光谱和荧光光谱可以用于蛋白质分析，但其灵敏度不能满足微量分析的要求。蛋白质光谱探针（包括金属离子、有机试剂和金属络合物）能够与蛋白质相互作用生成超分子复合物并引起体系光谱信号的变化，由此可以提供蛋白质含量或结构方面的信息。根据光分析方法的不同，蛋白质光谱探针可以分为吸光探针、荧光探针和光散射探针3类。本文中，笔者综述了蛋白质光谱探针的研究进展，讨论了发展趋势。     

反应型甲醛小分子荧光探针进展

甲醛是一种具有高度反应活性的羰基物种,基于其活性羰基与识别基团的反应类型对其进行分类,概述了NH_2基团反应型、NHNH_2基团反应型、Aza-Cope重排反应型以及待测物再生型甲醛荧光探针的反应机理,重点对再生型甲醛荧光探针的设计进行了亮点评述。从甲醛分子探针的设计理念、识别机理以及应用等方面进行了描述,最后对新型甲醛分子探针的设计与发展提出了展望。     

荧光探针检测活性氧的研究进展

环境中很多途径都可以产生活性氧,过量的活性氧对有机体是非常不利的,将给细胞造成不可逆的伤害。用于检测活性氧的电子自旋共振及色谱技术受到诸多条件制约。荧光探针由于具有灵敏程度高,数据采集简化度好,显微成像分辨率高等优点,能够克服其他检测方法存在的不利因素。介绍了荧光探针在对过氧化氢,单线态氧,超氧阴离子,羟基自由基等活性氧检测方面的进展情况。     

维生素发光探针的研究进展

维生素是维持生命活动必需的一类物质,本文综述了荧光分析在维生素类药物分析测定_申的研究进展,提出尚需对各方法的选择性和灵敏度进行研究。     

硫化氢荧光探针的研究进展

硫化氢因为具有刺激性的臭鸡蛋气味被人们认为是毒性气体,但是研究发现该气体是生物体代谢过程的产物之一,与很多疾病密切相关。而且研究发现,该气体是目前发现的三种气体递质之一。因此研究硫化氢的具体生理机制具有重要的科学意义。本文综述了近年来发表的检测硫化氢的荧光探针。     

Automated real-time immunoassay of biomolecules.

ImmunoDetection is a novel technique combining perfusion chromatography technology with antibodies to perform the steps of an immunoassay in a flow-through column format. Sensitive and precise measurements are performed in seconds to minutes using automated liquid chromatography instrumentation.     

Spin probes for electron paramagnetic resonance imaging

Electron paramagnetic resonance imaging （EPRI） is a relatively recent imaging technique, which provides potentially multidimensional imaging of the spatial distribution of paramagnetic species. Thanks to the use of stable spin probes, low frequency EPR imaging has recently allowed the use of large tissue samples or whole animals in vivo in the field of biology and medicine. It is normally necessary to introduce prior intravenous or intramuscular infusion of stable or slowly metabolizable non-toxic water-soluble paramagnetic materials, or stable implantable particulate materials as spin probes into the system. The classification and research progress of spin probes at present were described briefly. Three important potential approaches in water-soluble paramagnetic materials design including deuterated, site-specific and macromolecular conjugated nitroxides were also investigated.     

左旋多巴在纳米材料修饰界面上的电子传递

利用多壁碳纳米管(MWNTs)和量子点(QDs)作为修饰材料,采用简便的干燥吸附法制备玻碳修饰电极(GCE),构造了纳米材料修饰界面,采用循环伏安法和计时库伦法对左旋多巴的电化学行为进行了探讨.发现该电化学行为是一个两电子两质子的过程.该修饰电极能很好地催化左旋多巴的电化学行为,能够有效地促进它与电极之间的电子传递,有良好的电化学响应.其在修饰电极上的异相电子传递速率常数为0.595 cm·s~(-1),比在裸GCE和MWNTs修饰GCE上有很大提高.这很可能是由于QDs和MWNTs之间存在着某种协同作用,提高了MWNTs对左旋多巴的电化学催化能力所致.这一研究结果为在纳米复合修饰电极上研究生物小分子的电化学催化提供了一种新途径.     

Programmable and autonomous computing machine made of biomolecules.

Devices that convert information from one form into another according to a definite procedure are known as automata. One such hypothetical device is the universal Turing machine, which stimulated work leading to the development of modern computers. The Turing machine and its special cases, including finite automata, operate by scanning a data tape, whose striking analogy to information-encoding biopolymers inspired several designs for molecular DNA computers. Laboratory-scale computing using DNA and human-assisted protocols has been demonstrated, but the realization of computing devices operating autonomously on the molecular scale remains rare. Here we describe a programmable finite automaton comprising DNA and DNA-manipulating enzymes that solves computational problems autonomously. The automaton's hardware consists of a restriction nuclease and ligase, the software and input are encoded by double-stranded DNA, and programming amounts to choosing appropriate software molecules. Upon mixing solutions containing these components, the automaton processes the input molecule via a cascade of restriction, hybridization and ligation cycles, producing a detectable output molecule that encodes the automaton's final state, and thus the computational result. In our implementation 1012 automata sharing the same software run independently and in parallel on inputs (which could, in principle, be distinct) in 120 microl solution at room temperature at a combined rate of 109 transitions per second with a transition fidelity greater than 99.8%, consuming less than 10-10 W.     

苯肼类硫化氢荧光探针的构建及性质研究

以硝基取代苯肼和苯甲醛衍生物为原料,设计并合成了一系列含有苯肼类硫化氢荧光分子探针.通过紫外-可见光谱、荧光光谱等实验测定了探针与生物重要阴离子（HS^-,H₂PO■, AcO^-, F^-, Cl^-, Br^-, I^-）及硫醇（Cys, GSH, Hcy）的相互作用,分析了主客体可能的作用机制,筛选出具有高选择性和高灵敏度的荧光探针.结果表明,荧光探针1+Cu²⁺对HS^-的结合能力最强,且显示较高的选择性和灵敏度.此外,该探针对人肝癌细胞（HepG-2）的毒性较小,可为肝癌的早期诊断与预防提供重要依据.