熒光探針的應(yīng)用與進展

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1、熒光探針技術(shù)的應(yīng)用與進展學(xué)生學(xué)號前言：1、熒光探針技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物檢測，對于藥物控釋、靶向給藥、檢測藥效方面可以針對性的進行定性或定量的研究和表征。識別作用可以標(biāo)記含有特定基團的生物大分子如蛋白質(zhì)、抗原抗體、核酸、酶以及聚合物。2、熒光探針具有特別強的可設(shè)計性，本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計與高分子密切相關(guān)。什么是熒光？什么是熒光分析？什么是熒光探針技術(shù)？當(dāng)紫外光照射到某些物質(zhì)時，這些物質(zhì)會發(fā)射出不同顏色和不同強度的可見光，當(dāng)紫外光停止照射時，這種光線也隨之消失，這種光線稱為熒光。利用某些物質(zhì)被紫外光照射后所產(chǎn)生的能夠反映出該物質(zhì)特性的熒光進行該物質(zhì)的定性分析和定量分析的方法

2、，稱為熒光分析。指人們用強熒光的標(biāo)記試劑或光生成試劑對待測物進行標(biāo)記或衍生，生成具有高熒光強度的共價或非共價結(jié)合的物質(zhì)，從而實現(xiàn)對待測物質(zhì)的定性定量分析。熒光探針分子的結(jié)構(gòu)熒光探針分子通常由三部分組成：識別基團（receptor）熒光基團（fluorophore）連接體部分（spacer）識別基團也稱受體決定了探針分子的選擇性和特異性，熒光基團則決定了識別的靈敏度，而連接體部分則可起到分子識別樞紐的作用。分類優(yōu)點影響因素選擇原則目前應(yīng)用應(yīng)用舉例應(yīng)用進展熒光探針的分類熒光探針化學(xué)熒光探針有機小分子探針納米熒光探針基因熒光探針熒光蛋白藻紅蛋白苯系衍生物、萘系衍生物、

3、吡啶衍生物、喹啉衍生物、香豆素衍生物、芘類衍生物和苯并五元雜環(huán)類衍生物等研究最多的是半導(dǎo)體納米微粒，也稱為量子點綠色熒光蛋白、增強綠色熒光蛋白、紅色熒光蛋白等熒光探針的優(yōu)點：靈敏度高選擇性好使用方便成本低不需預(yù)處理不受外界電磁場影響遠距離發(fā)光影響熒光探針性質(zhì)的因素：內(nèi)因外因具有大的共軛π鍵結(jié)構(gòu)具有剛性的平面結(jié)構(gòu)取代基團為給電子取代基給電子取代基如：-NH2，-NR2，-OH，-OR和-CN。吸電子取代基如：-C=O，-COOH，-CHO，-NO2和-溶液的PH值、溫度激發(fā)光源的選擇溶劑的性質(zhì)如極性、介電常數(shù)染料分子間相互作用等熒光探針的選擇原則（1）熒光的定性或

4、定量定性一般選擇單波長激發(fā)探針，定量最好選擇雙波長激發(fā)的比率探針（2）熒光探針的特異性和毒性（3）熒光探針的適用PH（4）激發(fā)波長與發(fā)射波長斯托克斯位移（5）熒光強度與熒光壽命（6）光穩(wěn)定性、漂白性（7）熒光量子產(chǎn)率熒光探針的目前應(yīng)用：大多數(shù)生物分子本身熒光較弱或基本無熒光，檢測靈敏度較差，使得熒光探針檢測技術(shù)的應(yīng)用成為客觀可能，廣泛應(yīng)用于生物分析以及分析化學(xué)中。常用于標(biāo)記抗原抗體和核酸，還可以檢測蛋白質(zhì)的活性點位，細胞檢測免疫，研究DNA堿基損傷修復(fù)以及藥物分子的化學(xué)反應(yīng)活性，尤其在腫瘤識別過程中起到了重要的作用。熒光探針應(yīng)用舉例:作為熒光基團的香豆素和作為識

5、別基團的鄰氨基苯硫醚以席夫堿相連，加入鋅離子后，與硫醚上的硫原子、席夫堿上的氮原子及香豆素上的氧原子配位得到結(jié)構(gòu)2，抑制了席夫堿上C=N鍵的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了熒光從無到有的變化。熒光探針的應(yīng)用進展RatiometricFluorescentPatternforSensingProteinsUsingAqueousPolymer-Pyrene/γ-CyclodextrinInclusionComplexes中國科學(xué)院化學(xué)研究所的齊莉等科研人員，創(chuàng)新性地提出了發(fā)展一類基于聚合物-芘/γ-環(huán)糊精主客體復(fù)合物的比率型熒光探針進行蛋白識別。AnalyticalChemistry

6、（Anal.Chem.,2016,88,1821-1826）熒光探針的應(yīng)用進展AnalyticalChemistry（Anal.Chem.,2016,88,1821-1826）Usingthetwokindsofinclusioncomplexes,detectionanddifferentiationoffourproteins(serumalbumin,myoglobin,pepsin,andconcanavalinA)熒光探針的應(yīng)用進展AnalyticalChemistry（Anal.Chem.,2016,88,1821-1826）結(jié)論利用所合成制備的兩種

7、不同的Polymer-Py/γ-CD主客體復(fù)合物，實現(xiàn)了對四種不同蛋白樣品的特異性識別檢測。不同的聚合物鏈與不同的蛋白的結(jié)合常數(shù)不同，因而所構(gòu)建的聚合物基質(zhì)熒光探針對蛋白具有良好的選擇性。而通過調(diào)節(jié)聚合物鏈的長度，還可進一步調(diào)節(jié)蛋白識別檢測的靈敏度和選擇性。這個方法不但制備簡單、普適性強，而且具有較高的熒光檢測靈敏度和較強的蛋白識別選擇性，為構(gòu)建新型聚合物基質(zhì)的主客體復(fù)合物熒光探針的制備及蛋白識別分析提供了新的研究思路。AnalyticalChemistry（Anal.Chem.,2016,88,1821-1826）熒光探針的應(yīng)用進展熒光探針的應(yīng)用進展Simul

8、taneousNear-