新型四氧化三铁荧光纳米探针构建及活性研究

基质金属蛋白酶-2(MMP-2)是一类重要的肿瘤标志物，开发能特异性检测MMP-2的智能型荧光纳米探针，对于癌症的早期诊断与治疗都至关重要。利用亚铜离子催化的“点击”化学反应将荧光素(FITC)和多肽底物KCPLGVR偶联，并与dp-PEG-Mal修饰的四氧化三铁纳米颗粒(Fe₃O₄)通过巯基与马来酰亚胺的反应，制备得到一种新型MMP-2特异性响应荧光纳米探针Fe₃O₄-PEG-KCPLGVR-FITC。通过体外重组酶检测和肿瘤细胞成像结果表明，合成的探针对过表达MMP-2的MCF-7细胞(人乳腺癌细胞)表现出较好的检测灵敏度和特异性，在MMP-2过表达的肿瘤早期诊断方面具有一定的应用潜力。     

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.     

CdTe量子点—钌配合物—DNA适配体探针检测血小板衍生生长因子

血小板衍生生长因子(PDGF-BB)是一种可用于肿瘤早期诊疗的肿瘤标志物,有必要发展新的方法用于PDGF的高灵敏、高选择性检测.本文采用基于巯基丙酸(MPA)修饰的CdTe量子点和钌配合物的适配体探针,建立了一种荧光检测PDGF-BB的方法.在优化条件下,利用适配体与PDGF-BB的特异性结合,该探针可实现对PDGF-BB的荧光检测.探针荧光强度与PDGF-BB浓度的线性范围为6～20 nmol/L,检测限为1.26 nmol/L.该方法为量子点—钌配合物—适配体复合体系用于生物活性分子的定量检测提供了新途径.     

基于三甲基醌的近红外荧光探针用于心肌黄酶的检测及生物成像研究

心肌黄酶是动物组织中常见的一种蛋白酶,它能阻止各种自由基引发的超氧阴离子的产生,从而保护细胞免受损伤.由于心肌黄酶在多种肿瘤组织中过度表达,使得其成为早期肿瘤诊断及治疗的重要生物标记物.利用荧光传感技术的高特异性、高灵敏度及可实时原位检测的特点,设计合成了一种基于三甲基醌的近红外荧光探针MITZ 1.该探针在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸存在的条件下与心肌黄酶通过专一性反应释放出荧光团,溶液在770 nm处荧光值增加了近5倍,通过明显的荧光信号响应检测出体系内心肌黄酶含量的变化.由于MITZ 1具有选择性高、毒性低和检测限低等特点,该探针被成功应用于肿瘤细胞（HeLa）和秀丽隐杆线虫内源及外源性心肌黄酶的生物成像检测.     

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.该方法灵敏度高,操作简单,在生物分子检测及疾病早期诊断中具有较大的应用前景.     

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。     

COX-2靶向的近红外分子影像探针用于炎症和肿瘤的监测

环氧化酶-2（Cyclooxygenase-2,COX-2）是一种在炎症和肿瘤部位高表达的蛋白酶,因此能够用作分子影像学炎症和肿瘤监测的靶标.本文基于COX-2的小分子抑制剂（塞来昔布,Celecoxib）和水溶性近红外染料染料（ICG-Der-02,MPA）的COX-2靶向近红外探针（CMP）,通过分子对接、动力学模拟和蛋白抑制实验验证了其对COX-2蛋白的结合能力.在细胞水平,CMP选择性积累在COX-2阳性细胞的细胞质中.动物炎症和肿瘤模型的荧光成像证实,CMP可以结合局部内源性COX-2并且表现出强烈的荧光.在此基础上,通过用塞来昔布预注射阻断COX-2活性位点可显着降低荧光,进一步证明了CMP的靶向特异性.因此,探针CMP具备优异的近红外光学成像能力和深层组织穿透,能够特异性地靶向COX-2高表达的炎症和肝癌移植瘤部位,具备炎症与肿瘤活体监测的应用前景.     

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．      

基于聚乙烯亚胺功能化石墨烯的高灵敏电化学阻抗传感方法用于血清中mircoRNA-155检测

建立血清中癌症标志物microRNA-155的高灵敏电化学检测方法.采用一步法制备了聚乙烯亚胺功能化的石墨烯,通过静电相互作用制备了金纳米粒子功能化的石墨烯复合物.将该复合物用作电极基底材料,基于金纳米粒子与DNA捕获探针上的SH基团之间形成的强烈的S-Au键可将DNA捕获探针固定到电极表面.通过DNA捕获探针对microRNA-155的特异性识别作用可特异性地捕获待测样品中的microRNA-155分子.利用生物分子对电极表面电子传递的阻碍作用,从而实现对microRNA-155分子的电化学阻抗传感器的构建.在最优条件下,该传感器的阻抗值与microRNA-155的浓度的对数值在1~1000 nmol/L浓度范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.51 nmol/L(S/N=3),可实现实际血清样品中的microRNA-155的灵敏快速检测.     

超分子荧光探针对水中敌草快的识别与检测

针对敌草快用量大及水溶性强,易造成农作物农药残留及水资源污染的现状,提出了以八元瓜环为构筑主体,以染料分子噻唑橙(TO)作为客体,构筑了瓜环—染料超分子荧光探针,通过荧光光谱法来检测敌草快(DQ)。噻唑橙(TO)在水溶液中几乎没有荧光,加入八元瓜环(Q[8])后使TO的荧光增强,形成2∶2的稳定复合物。当在Q[8]/TO荧光探针体系中逐渐加入敌草快之后荧光强度又逐渐降低。根据其光谱变化,表明探针Q[8]/TO对敌草快有分子识别作用,由此建立了以Q[8]/TO荧光探针检测水中的敌草快的新方法。实验结果表明其在0~3μmol/L范围内线性关系良好,检测限为8.82×10-9mol/L,其在河水中的回收率可达到105%~106%。     

基于量子点荧光探针的高灵敏蛋白质检测方法

通过制备量子点荧光检测探针,构建了一种基于量子点探针和免疫磁珠的蛋白质检测方法,实现了对蛋白肿瘤标志物癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)的高灵敏定量检测.在该检测体系中,若存在有靶标蛋白,其与量子点检测探针以及捕获探针之间会发生免疫反应形成三明治结构,利用磁力分离器对免疫复合物进行富集后,通过检测富集在磁珠表面的量子点荧光信号,可实现对靶标蛋白的定量.该方法的检测灵敏度为38 pg/mL,线性范围为0.39~50ng/mL,临床质控样本检验结果表明,该方法准确度高,可重复性好,可应用于临床样本检测.该量子点探针检测体系具有灵敏度高、特异性好、样品消耗量低等优点,在疾病早期诊断方面具有广阔的应用前景.     

基于探针内嵌超分子囊泡的半胱氨酸荧光传感

针对高结构相似度同系物中特定化合物的检测分析流程复杂的问题,采用模块化组装的策略制备了一类嵌含光学分子探针的超分子囊泡,并在此基础上建立了一种集分离与检测功能于一体的新型荧光传感模式.将生物硫醇的广普性探针四氟对苯二甲腈嵌入由四(戊硫代)四硫富瓦烯与十二烷基-β-D-麦芽糖苷构成的超分子囊泡膜层后,囊泡对半胱氨酸展现出高选择性、宽动态范围的荧光响应,实现了半胱氨酸的便捷、灵敏检测.由四烃基四硫富瓦烯和表面活性剂共组装形成的空白囊泡制备简单,光谱可见光区背景吸收低,可作为构建此类荧光传感体系的通用模板,为这种新型传感模式的推广提供有力的支撑.     

基于金纳米作用适配体荧光探针的研究进展

适配体是一类能与相应配体进行特异性结合的寡核苷酸序列,对靶分子具有高度亲和力和专一性的识别能力。作为新型的功能分子,它在化学领域、生命科学以及生物医学领域发展迅速,并展示了良好的应用前景。简要综述了基于金纳米作用适配体荧光探针的研究进展。     

多肽18F标记方法研究进展

正电子发射断层成像(PET)是高灵敏、可定量及无创的活体分子成像方法,通过示踪表征特定生理功能或靶向病理标志物的正电子发射分子探针,可对组织、器官的病变进行分子水平的探测与成像,从而实现疾病的早期诊断和实时监控.氟-18(18F)因其具有适宜成像的核素性质而被广泛用于PET探针的标记.随着PET的广泛应用,低免疫原性和...     

近红外二区荧光探针的设计及应用研究进展

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.与近红外一区(NIR-Ⅰ,700～900 nm)相比,近红外二区(NIR-Ⅱ,1 000～1 700 nm)成像具有更低的自发背景荧光、更深的组织穿透性和更高的信背比,因此NIR-Ⅱ荧光成像能促进深部疾病的精确诊断.NIR-Ⅱ荧光探针是NIR-Ⅱ荧光成像的基础.目前已开发一系列基于有机和无机材料的NIR-Ⅱ荧光探针,包括有机小分子染料、基于小分子染料的有机纳米粒子、共轭聚合物、量子点、稀土掺杂纳米粒子和单壁碳纳米管等.本文综述近期新型NIR-Ⅱ荧光探针的研究进展及其在生物医学领域的应用.     

高选择性新型喹啉衍生物Fe~(3+)荧光探针的合成及光学性质研究

设计、合成了一种利用"Click Chemistry"构建的基于含喹啉染料的过渡金属离子荧光探针HQT.探针分子HQT在乙腈-水溶液中对Fe3+有很好的选择性识别且最大发射波长由405nm左右红移至500nm.而其它过渡金属离子的存在对Fe3+的检测不造成干扰且工作的p H(3-11)范围广,该化合物是一种高选择性的Fe3+荧光探针.     

近红外荧光染料对胃癌细胞的特异性识别*

测试近红外荧光(near infrared fluorescence,NIRF)染料IR-783对胃癌细胞的特异性识别。将转染荧光素酶luciferase的人胃癌传代细胞SGC-7901皮下移植于裸鼠,7 d后分别使用NIRF染料IR-783和荧光素酶底物进行活体荧光成像和生物发光,测定肿瘤部位ROI(region of interest)值,连续检测并绘制NIRF强度与生物发光强度相关性曲线;选择前期建立的胃癌PDX(patient-derived tumor xenografs,PDX)模型免疫组织化学检测肿瘤组织中CEA与CK8/18的表达,确定移植瘤与原发肿瘤病理学一致性;将SGC-7901细胞和来自PDX模型的胃癌细胞分别培养24 h,分别加入线粒体示踪剂(mito-tracker)或溶酶体示踪剂(lyso-tracker),30 min后加入IR-783染料,在荧光显微镜下观察近IR-783染料在胃癌细胞中的结合部位;将正常胃上皮细胞分别与转染GFP的SGC-7901细胞和来自PDX模型的胃癌细胞共培养24 h后,加入IR-783染料,在荧光显微镜下观察近IR-783染料对胃癌细胞的特异性识别。活体成像结果显示,IR-783染料能够特异性的聚集于人胃癌裸鼠移植瘤部位;NIRF强度与luciferase强度的相关性达99%以上;PDX肿瘤与原发肿瘤中CEA与CK8/18表达均呈强阳性;荧光显微镜下检测到NIRF染料不仅能够特异性识别传代胃癌细胞,同时也能识别来自PDX模型的肿瘤细胞,并优先集聚在肿瘤细胞的线粒体与溶酶体中。近红外荧光染料IR-783能够特异性识别胃癌细胞,可用于胃癌模型的成像研究,是肿瘤治疗的一种潜在工具。     

基于新型核酸适配体-荧光分子检测探针的石斑鱼虹彩病毒病快速诊断

【目的】石斑鱼虹彩病毒(Singapore grouper iridovirus,SGIV)是引起华南沿海地区重要海水养殖鱼类石斑鱼(Epinephelus tauvina)发生病毒性鱼病的主要病毒性病原之一,其引起的鱼病具有发病迅速、死亡率高、流行面广等特点,严重威胁华南地区石斑鱼养殖业的健康可持续发展。着力发展操作便捷、成本低、耗时短、准确度高的SGIV快速检测技术,对于及早发现、确定病原,进而有的放矢地制定治疗方案来控制病原扩散、降低损失至关重要。【方法】基于核酸适配体(Q2)就SGIV病的快速检测诊断技术进行系统研究,开发出一种新型的核酸适配体-荧光分子检测探针(Aptamer Q2-based fluorescent molecular probe,Q2-AFMP),并对Q2-AFMP检测SGIV感染的特异性、灵敏性和稳定性进行分析。【结果】Q2-AFMP可以特异性检测SGIV感染,且其灵敏性和稳定性均比较高。【结论】本研究中基于核酸适配体构建的新型高特异性荧光分子探针(Q2-AFMP)有望实现对海水养殖中石斑鱼虹彩病毒病的快速诊断、实时监控和有效预防。     

不同肿瘤标志物检测在口腔癌等恶性肿瘤不同阶段的诊断价值

目的探讨不同肿瘤标志物在口腔等恶性肿瘤不同阶段(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ期)的诊断价值.方法选取病理诊断为恶性肿瘤Ⅰ期阶段患者152例、Ⅱ期阶段94例、Ⅲ期阶段90例以及健康组100例,采用生化比色法测定不同时期患者血清中TSGF的含量,放免法测定CEA,CA125,CA153,CA199,AFP,PSA的含量.结果不同的肿瘤标志物对肿瘤的敏感性不一样,其中TSGF和CA125具有广谱性;同种肿瘤标志物对于不同肿瘤的敏感性也不一样;7种肿瘤标志物联合检测在肿瘤Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ期阶段中具有较高的敏感性,优于肿瘤标志物单独使用,差异具有统计学意义(P0.05).结论不同肿瘤标志物对于恶性肿瘤的特异性不一样,对于肿瘤不同阶段诊断的敏感性也不一样,肿瘤标志物具有相对特异性,因此,不同肿瘤标志物在不同程度上对某些肿瘤具有早期普查初筛、辅助诊断的作用;此外7种肿瘤标志物联合检测可明显提高癌症诊断的敏感性,对于复杂病情的评估和监测等具有重要价值.     

核酸花菁探针中间体-2,3,3-三甲基吲哚-N-乙酸的合成与表征

花菁类近红外荧光探针量子产率高、光稳定性好,广泛应用于核酸及其他生物分子的标记和检测[1].近年来,双-嵌花菁荧光探针安全方便、高灵敏度、低背景,作为一类理想核酸探针更是发展迅速[2].然而,由于花菁染料水溶性较差,在实际应用中存在一定限制,故而必须在菁染料分子中引入亲水性基团,以提高菁染料的应用范围[3,4,].本文通过引人羧酸亲水基团,制备水溶性吲哚衍生物,为合成水溶性双嵌花菁染料准备中间体.