研究目的
开发一种新型比率荧光探针,用于高选择性、高灵敏度且快速响应地监测次氯酸(HClO/ClO-),并将其应用于活细胞中外源性和内源性次氯酸的实时检测与成像。
研究成果
基于独特ICT/FRET平台的探针ZPAC成功实现了对次氯酸的高选择性、高灵敏度及快速响应检测。该探针利用羰基α位的新氧化机制形成二酮衍生物,有效应用于活体RAW 264.7细胞中外源性与内源性次氯酸的比率成像,展现出低毒性与高光稳定性,是极具前景的生物监测工具。
研究不足
探针显示出对溶酶体的特异性而非预期的线粒体,这可能限制其在靶向线粒体研究中的应用。该反应在pH 6.0-8.0范围内表现最佳,可能限制其在强酸性或碱性环境中的使用。本研究仅在RAW 264.7细胞中进行,未探索其适用于其他细胞类型或体内系统的情况。
1:实验设计与方法选择:
探针ZPAC基于FRET平台设计,以香豆素为供体、4-(4-(二甲氨基)苯乙烯基)-1-甲基吡啶鎓为受体,哌嗪为连接基团。实验方法包括合成、光谱表征(紫外-可见、荧光、核磁、高分辨质谱、红外)及生物成像。
2:样本选择与数据来源:
探针ZPAC由市售原料合成。次氯酸及其他活性物质(ROS、RNS、金属离子、生物硫醇)由对应盐类制备。RAW 264.7细胞用于生物成像。
3:7细胞用于生物成像。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括布鲁克Avance(300 MHz)核磁仪、Q-TOF6510高分辨质谱仪、布鲁克VERTEX 70 ET-IR红外仪、日立U-4100紫外-可见分光光度计、珀金埃尔默LS-55荧光分光光度计、PHS-3C pH计、LSM 700激光共聚焦显微镜。材料包括硅胶60F254薄层层析板、乙醇、含CTAB的PBS缓冲液及合成用化学品。
4:实验流程与操作步骤:
合成采用多步反应并通过柱层析纯化。光谱测量在pH 7.4的CTAB-PBS缓冲液中进行,荧光参数设为激发波长410 nm、狭缝10/6、宽度30。细胞培养使用含FBS的DMEM-H培养基孵育RAW 264.7细胞,经LPS和探针ZPAC处理后,在λex=405 nm下成像。
5:4的CTAB-PBS缓冲液中进行,荧光参数设为激发波长410 nm、狭缝10/宽度30。细胞培养使用含FBS的DMEM-H培养基孵育RAW 7细胞,经LPS和探针ZPAC处理后,在λex=405 nm下成像。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用荧光强度比值(体外I472/I600,细胞Iblue/Ired)进行定量分析。统计分析包含检测限的线性回归及亚细胞定位的共定位系数计算。
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