《新型鋅離子螢光探針的構築及其生物造影性能研究》是依託南京大學，由何衛江擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型鋅離子螢光探針的構築及其生物造影性能研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：何衛江
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋅離子在人體神經信號傳遞、基因表達、細胞凋亡等過程中具有重要作用。對體內鋅離子動態變化過程的分析對闡明鋅離子的功能具有重要意義，因此鋅離子分子螢光探針設計及其在生命體系中的造影研究已成為各國廣受矚目的重大跨學科研究項目。本項目利用分子內電荷轉移（ICT）螢光團為信號團，其推/拉電子基為鋅離子配位團，設計和合成具有可見/紅外激發的比例計量型鋅離子螢光探針；研究探針在細胞、組織和活體中對鋅離子的螢光造影性能；利用外延X-射線吸收精細結構(EXAFS)、X-射線螢光成像(XRF)以及同步輻射紅外光譜及成像等技術研究樣本中鋅離子的分布與形態，驗證探針對體內鋅離子進行分子螢光造影的有效性。研究不僅可克服目前鋅離子螢光探針難以實現鋅離子定量造影和紫外激發導致細胞損傷的不足，並可促進發現受體內環境影響較小的探針，實現真正的活體鋅離子螢光造影，促進鋅離子神經無機化學以及相關疾病診療技術的發展。
結題摘要
鋅離子在人體神經信號傳遞、基因表達、細胞凋亡等過程中具有重要作用。對體內鋅離子動態變化過程的分析對闡明鋅離子的功能具有重要意義。本項目在對經典探針改性的基礎上，主要為圍繞比例計量型鋅離子螢光探針尤其時靶向和長波長發射（可見光和近紅外發射）比例計量型鋅離子探針的構築，利用鋅配位誘導ICT螢光團的共面化、ICT螢光團推電子基鋅離子受體化、基於FRET效應的雙螢光團偶聯等設計策略構建了5個比例計量型探針。利用這些探針不僅實現了細胞內鋅離子的比例計量造影，而且還利用線粒體靶向探針實現了活細胞線粒體在不同刺激下的線粒體鋅釋放的比例定量造影；利用FRET機制構建的小分子探針造影發現了順鉑處理腫瘤細胞可導致鋅水平特定變化趨勢。同時還利用可見光激發的比例探針實現了活體斑馬魚活體比例計量鋅離子造影。這些比例計量型鋅探針有效克服了增強型探針造影受制於局域濃度未知和螢光強度易受環境影響的不足。利用構建的近紅外比例計量型鋅離子螢光探針還實現了活體裸鼠的比例計量鋅造影，為探索哺乳動物活體鋅造影奠定了基礎。項目還利用同步輻射紅外光譜及成像等技術研究固定細胞中自由探針和鋅結合探針的分布形態，探索了利用同步輻射光源驗證探針鋅離子螢光造影的方法。研究不僅可克服目前鋅離子螢光探針難以實現鋅離子定量造影和紫外激發導致細胞損傷的不足，並可促進發現受體內環境影響較小的探針，實現真正的活體鋅離子螢光造影，促進鋅離子神經無機化學以及相關疾病診療技術的發。
