新型一氧化碳螢光探針的設計、合成及生物成像研究

《新型一氧化碳螢光探針的設計、合成及生物成像研究》是依託武漢大學，由吳松擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新型一氧化碳螢光探針的設計、合成及生物成像研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：吳松
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

一氧化碳（CO）是生命體內重要的氣體信號分子，對其在生命體內的追蹤，能促進對CO生理和病理功能的了解，對於治療和CO代謝失調相關的疾病有重要意義。在本小組所開發的大氣CO螢光探針的基礎之上，本研究擬設計併合成一類基於鈀（Pd）絡合物的螢光探針，利用含有螢光團前體、迭氮基和氮/磷配基的Pd絡合物在CO作用下生成含氨基的螢光化合物的過程，來實現螢光的增強，進而實現在細胞內CO的成像。通過引入不同的螢光基團前體化合物，分別合成單光子及雙光子螢光探針；考察不同配基對探針穩定性、反應活性、細胞吸收及毒性等的影響，從中篩選出性能優良的螢光探針，用於細胞（組織）成像並考察其在亞細胞結構中的分布。本研究旨在建立一種基於新的反應機理的CO化學螢光探針分子的構築方法，該方法可為CO在生命體內的研究提供了一種手段，對生命過程的揭示和相關重大疾病的發生機制及治療方法的研究能提供有力的技術支持。

結題摘要

一氧化碳（CO）是生命體內的一種重要的氣體信使，構建CO螢光探針對於揭示該氣體在生命體的生長發育及相關疾病的發生髮展具有重要的意義。本研究利用金屬銠化合物的軸向配基（乙酸）與CO的交換而導致的吸收光譜的變化，以銠化合物為能量受體並以螢光團NBD為能量給體來構建FRET體系，並將這兩種成分包裹於自組裝材料以構造CO納米螢光探針（NanoCO-1），NanoCO-1可對CO產生選擇性的螢光回響，並可實現生命體系內（細胞、斑馬魚等）的CO成像。慢性傷口是一種由於病理狀態（如糖尿病等）而導致的創傷難以癒合的疾病，據報導在中國每年由糖尿病導致的慢性傷口病人有數千萬之多，對慢性傷口的診斷和治療有著重大的社會和經濟效益。慢性傷口的發展伴隨著pH值的改變，本研究小組以苯甲醯肼為pH值報導基團並構建了以Cy7為螢光基團的近紅外螢光探針，通過分析苯甲醯肼上取代基對pKa回響的構效關係，篩選出了低毒、高選擇性和高靈敏度的探針AlkaP-1，該探針可以用於監測轉基因糖尿病小鼠的慢性傷口發展過程中的pH變化，證實了慢性傷口的發展是伴隨著鹼性升高的一個病理過程。該探針的研發，對揭示慢性傷口的病變機制的研究和相關藥物的研發具有重要意義。