荧光探针的应用及进展.ppt

荧光探针技术的应用与进展 学生 学号 前言： 1、荧光探针技术广泛应用于生物检测，对于药物控释、靶向给药、检测药效方面可以针对性的进行定性或定量的研究和表征。识别作用可以标记含有特定基团的生物大分子如蛋白质、抗原抗体、核酸、酶以及聚合物。 2、荧光探针具有特别强的可设计性，本身的结构设计与高分子密切相关。 什么是荧光？ 什么是荧光分析？ 什么是荧光探针技术？ 当紫外光照射到某些物质时，这些物质会发射出不同颜色和不同强度的可见光，当紫外光停止照射时，这种光线也随之消失，这种光线称为荧光。 利用某些物质被紫外光照射后所产生的能够反映出该物质特性的荧光进行该物质的定性分析和定量分析的方法，称为荧光分析。 指人们用强荧光的标记试剂或光生成试剂对待测物进行标记或衍生，生成具有高荧光强度的共价或非共价结合的物质，从而实现对待测物质的定性定量分析。 荧光探针分子的结构 荧光探针分子通常由三部分组成： 识别基团（receptor） 荧光基团（fluorophore） 连接体部分（spacer） 识别基团也称受体决定了探针分子的选择性和特异性，荧光基团则决定了识别的灵敏度，而连接体部分则可起到分子识别枢纽的作用。 荧光探针的分类 苯系衍生物、萘系衍生物、 吡啶衍生物、喹啉衍生物、 香豆素衍生物、芘类衍生 物和苯并五元杂环类衍生 物等 研究最多的是半导体纳米微粒，也称为量子点 绿色荧光蛋白、增强绿色荧光蛋白、红色荧光蛋白等 荧光探针的优点： 灵敏度高 选择性好 使用方便 成本低 不需预处理 不受外界电磁场影响 远距离发光 影响荧光探针性质的因素： 具有大的共轭π键结构 具有刚性的平面结构 取代基团为给电子取代基给电子取代基如：-NH2，-NR2，-OH，-OR和-CN。 吸电子取代基如：-C = O，-COOH，-CHO，-NO2和- 溶液的PH值、温度 激发光源的选择 溶剂的性质如极性、介电常数 染料分子间相互作用等 荧光探针的选择原则 （1）荧光的定性或定量 定性一般选择单波长激发探针，定量最好选择双波长激发的比率探针 （2）荧光探针的特异性和毒性 （3）荧光探针的适用PH （4）激发波长与发射波长 斯托克斯位移 （5）荧光强度与荧光寿命 （6）光稳定性、漂白性 （7）荧光量子产率 荧光探针的目前应用： 大多数生物分子本身荧光较弱或基本无荧光，检测灵敏度较差，使得荧光探针检测技术的应用成为客观可能，广泛应用于生物分析以及分析化学中。 常用于标记抗原抗体和核酸，还可以检测蛋白质的活性点位，细胞检测免疫，研究DNA碱基损伤修复以及药物分子的化学反应活性，尤其在肿瘤识别过程中起到了重要的作用。 荧光探针应用举例: 作为荧光基团的香豆素和作为识别基团的邻氨基苯硫醚以席夫碱相连，加入锌离子后，与硫醚上的硫原子、席夫碱上的氮原子及香豆素上的氧原子配位得到结构2，抑制了席夫碱上C=N键的旋转，实现了荧光从无到有的变化。 荧光探针的应用进展 Ratiometric Fluorescent Pattern for Sensing Proteins Using Aqueous Polymer-Pyrene/γ-Cyclodextrin Inclusion Complexes 中国科学院化学研究所的齐莉等科研人员，创新性地提出了发展一类基于聚合物-芘/γ-环糊精主客体复合物的比率型荧光探针进行蛋白识别。 Analytical Chemistry（Anal. Chem., 2016, 88,1821-1826） 荧光探针的应用进展 Analytical Chemistry（Anal. Chem., 2016, 88,1821-1826） Using the two kinds of inclusion complexes, detection and differentiation of four proteins (serum albumin,myoglobin, pepsin, and concanavalin A) 荧光探针的应用进展 Analytical Chemistry（Anal. Chem., 2016, 88,1821-1826） 结论 利用所合成制备的两种不同的Polymer-Py/γ-CD主客体复合物，实现了对四种不同蛋白样品的特异性识别检测。不同的聚合物链与不同的蛋白的结合常数不同，因而所构建的聚合物基质荧光探针对蛋白具有良好的选择性。而通过调节聚合物链的长度，还可进一步调节蛋白识别检测的灵敏度和选择性。 这个方法不但制备简单、普适性强，而且具有较高的荧光检测灵敏度和较强的蛋白识别选择性，为构建新型聚合物基质的主客体复合物荧光探针的制备及蛋白识别分析提供了新的研究思路。 Analytical Chemistry（A