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溶酶体靶向单荧光探针用于双通道成像细胞内SO2和生物硫醇
摘要: 作为活性硫物种的成员,二氧化硫(SO?)和生物硫醇在生理及病理过程中发挥重要作用,并直接影响多种疾病。此外,它们能为溶酶体提供还原环境以实现最佳功能。为此,开发能通过不同发射通道成像SO?和生物硫醇的单荧光探针,对理解其生理特性具有重要价值。本研究报道了一种具有双反应位点的溶酶体靶向荧光探针(BPO-DNSP),可分别检测SO?和生物硫醇:在绿色通道(斯托克斯位移>105 nm)高灵敏选择性响应SO?,在近红外发射通道(斯托克斯位移>109 nm)响应生物硫醇,两通道发射位移高达170 nm。共定位实验证实该探针能选择性富集于溶酶体。值得注意的是,BPO-DNSP不仅能通过双通道成像细胞内SO?和生物硫醇,还能在无需外源酶的条件下实时监测活HeLa细胞中生物硫醇向SO?的转化过程。
关键词: 荧光成像、溶酶体靶向、单荧光探针、生物硫醇、二氧化硫
更新于2025-11-21 11:08:12
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近红外光触发的二氧化硫气体癌症治疗法
摘要: 气体治疗平台作为一种"绿色"选择性癌症治疗手段具有巨大潜力,但也常面临气体生成不可控或不足、治疗机制不明确等挑战。本研究开发了一种基于近红外光触发二氧化硫(SO2)生成的气体治疗策略,并阐明了其治疗机制及体内抗肿瘤疗效。通过构建负载SO2前药的反铃结构上转换@二氧化硅纳米颗粒(RUCSNs),实现了高载药量且无明显泄漏,同时能将近红外光转化为紫外光以激活前药生成SO2。该纳米系统表现出优异的细胞摄取能力、良好生物相容性、细胞内示踪功能及显著的光响应细胞毒性。研究发现,具有细胞毒性的SO2通过升高胞内活性氧(ROS)水平和破坏核DNA诱导细胞凋亡。实验实现了高效肿瘤生长抑制并显著延长小鼠生存期。这种近红外光触发的SO2治疗策略为协同抗癌治疗平台的进一步发展提供了有效途径。
关键词: 上转换纳米粒子(UCNPs)、气体疗法、癌症治疗、近红外光(NIR)、二氧化硫(SO2)
更新于2025-09-23 15:22:29
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环己烯在二氧化硫存在下的光氧化:二次有机气溶胶产率与化学组成
摘要: 研究了在紫外光照射下,不同二氧化硫浓度条件下环己烯/氮氧化物体系二次有机气溶胶(SOA)的生成过程,以了解环状烯烃对污染城市地区大气环境的影响。研究发现,随着二氧化硫浓度增加,SOA产率先明显下降后上升。当初始二氧化硫浓度处于30-40 ppb范围时,SOA产率最低;而只有当初始二氧化硫浓度超过85 ppb时,才能获得比无二氧化硫条件下更高的SOA产率。酸催化非均相反应增强了SOA生成,导致总有机气溶胶质量增加。即使在高酸度条件下,OH自由基与二氧化硫和挥发性有机化合物(VOCs)的竞争反应仍是SOA产率下降的原因。这种竞争反应是影响SOA产率的重要因素,在光氧化过程中不可忽视——特别是当酸催化机制无法显著提升SOA产率时。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、离子色谱仪(IC)和电喷雾电离高分辨四极杆质谱仪(ESI-HR-MS)等多种互补技术,测定了SOA中有机化合物的组成。我们首次提供了实验证据:在二氧化硫存在条件下,环己烯光氧化过程会产生有机硫酸盐。
关键词: 有机硫酸盐、二氧化硫、二次有机气溶胶、光氧化作用、环己烯
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于紫外差分吸收光谱法的SO2、H2S和CS2混合气体定量分析
摘要: SO2、H2S和CS2是绝缘气体SF6的分解组分。检测这些气体对SF6电气设备的在线监测与故障诊断具有重要意义。本研究建立了用于检测SO2、H2S和CS2混合气体浓度的紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)平台,并提出了一种定量检测方法。首先通过300nm波段的光谱数据计算SO2浓度,随后经线性扣除SO2光谱后获取H2S与CS2在200nm波段的混合气体光谱。通过小波提取和傅里叶变换分离H2S与CS2的光谱信息,进而计算两种气体的浓度。该方法可检测SO2(1~20ppm)、H2S(1~20ppm)和CS2(0.01~2ppm)三元混合气体的浓度,其检测限分别为SO2 0.44ppm、H2S 0.49ppm、CS2 3.23ppb。该方法具有良好检测灵敏度和高精度,适用于SF6气体绝缘设备的在线监测。
关键词: 二氧化硫、二硫化碳、定量检测、六氟化硫、硫化氢、紫外差分吸收光谱法
更新于2025-09-23 09:55:35
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一种用于选择性检测SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞中二氧化硫的新型比色荧光探针的设计与合成及其在中药中的应用
摘要: 在过去十年中,硫熏蒸作为部分中药材重要产后加工方法之一受到越来越多的关注。然而,由于某些硫熏蒸中药材含有大量二氧化硫衍生物,可能对安全性和药效产生不利影响,硫熏蒸中药材近期成为争议话题。此外,高浓度的二氧化硫衍生物可能引发疾病并构成危险的环境污染物。本研究基于香豆素-噻吩染料(由香豆素结构单元与2-噻吩甲醛缩合而成),设计合成了一种响应迅速、检测限低且荧光量子产率高的SO?衍生物探针DTCC。该探针具有快速响应特性(<10秒),在多种活性氧存在下对SO?衍生物表现出优异的选择性,检测灵敏度突出(检测限0.23 μM,线性范围0~100 μM)。探针DTCC还成功应用于SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞的荧光成像(兼具优异膜透性与稳定性),并用于监测多种实际中药材样品中的总SO?衍生物含量。结果表明,该探针能高效监测活细胞及真实中药材样品中的SO?衍生物。
关键词: 快速响应、荧光探针、香豆素骨架、生物成像、二氧化硫、中药
更新于2025-09-24 00:23:12
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一种基于生物质量子点与有机染料间共振能量转移的新型比率荧光分析法用于检测二氧化硫衍生物
摘要: 二氧化硫(SO?)被认为是继一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)和硫化氢(H?S)之后的第四种气体信号分子,在多种生理过程中发挥重要作用。因此,设计和合成用于检测细胞内SO?衍生物的纳米探针具有重要意义。本文报道了一种基于生物质量子点(BQDs)与有机染料(DMI)之间共振能量转移(RET)的新型比率荧光纳米探针,用于检测SO?衍生物。该比率荧光分析法可在1.0至225 μM范围内测定HSO??,检测限为0.5 μM。重要的是,该比率荧光纳米探针对HSO??表现出高光稳定性和优异的选择性,优于包括H?S和生物硫醇在内的其他化学物质。并展示了利用该纳米探针对细胞裂解液中的HSO??进行定量检测。
关键词: 比率荧光、共振能量转移、有机染料、二氧化硫、生物质量子点、纳米探针
更新于2025-09-16 10:30:52
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SO2在铁/钴掺杂空位缺陷单壁(8,0)碳纳米管上吸附的第一性原理研究及其传感器应用
摘要: 为探索检测污染气体SO2的优良传感器,采用密度泛函理论(DFT)研究了SO2分子在Fe/Co掺杂碳纳米管(CNTs)及(8,0)单空位缺陷CNTs表面的吸附行为,并分析了吸附能、几何结构、能隙及电子结构。结果表明,Fe/Co掺杂和单空位缺陷可增强CNTs对SO2的吸附能力与灵敏度。综合各改性CNTs在吸附SO2分子前后的能隙变化及吸附强度,Fe掺杂CNTs(Fe-CNTs)和Co掺杂位点2单空位缺陷CNTs对SO2分子的检测性能更优。随着掺杂原子(Fe、Co、Ni)电子数的减少,吸附稳定性增强。本研究结果对设计SO2传感器件具有重要参考价值。
关键词: 二氧化硫、吸附、碳纳米管、共掺杂、空位、铁掺杂
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用船载MAX-DOAS观测获取东海对流层NO?、SO?和HCHO数据并与OMI、OMPS卫星数据对比
摘要: 本研究于2017年6月在东海区域开展了船载多轴差分光学吸收光谱(MAX-DOAS)观测?;诓罘止庋展馄准际酰邮挡夤馄字蟹囱莼袢×硕趸∟O?)、二氧化硫(SO?)和甲醛(HCHO)的对流层斜柱浓度(SCDs)。采用简易几何法将15°仰角观测的不同痕量气体SCDs换算为对流层垂直柱浓度(VCDs)。航测期间,东海海域环境NO?、SO?和HCHO的平均VCDs分别为6.50×101?、4.28×101?和7.39×101?分子/平方厘米。船载MAX-DOAS痕量气体VCDs数据与臭氧监测仪(OMI)及臭氧成像廓线仪套件(OMPS)卫星观测进行了对比:每日OMI NO? VCDs与船测数据相关性良好(相关系数R=0.83);OMPS卫星的SO?和HCHO VCDs与船测结果也呈现较好一致性(相关系数R分别为0.76和0.69)。通过最优估算法处理不同仰角的差分斜柱浓度(DSCDs),获得了这些痕量气体的垂直廓线,其典型分布特征显示:在远离长三角大陆区的清洁海洋边界层区域,NO?、SO?和HCHO浓度均较低(<3、<3和<2 ppbv)。值得注意的是,船行路线上间歇性出现SO?浓度升高现象,MAX-DOAS观测表明这主要源于邻近船舶排放。结合船载臭氧激光雷达数据,通过HCHO/NO?比值垂直廓线(该参数对NO?浓度变化敏感)探讨了臭氧(O?)生成机制。本研究深化了对东海海域海洋边界层主要空气污染物的认知,也为长三角等沿海地区船舶排放管控政策制定提供了科学依据。
关键词: 臭氧监测仪(OMPS)、二氧化硫(SO2)、东海、多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)、甲醛(HCHO)、臭氧监测仪(OMI)、二氧化氮(NO2)
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过双光子能量转移盒可视化热性惊厥诱导海马损伤中的内源性二氧化硫衍生物
摘要: 热性惊厥(FS)是儿科人群中常见的惊厥性疾病,可导致海马体损伤。研究表明,在FS发展及相关脑损伤过程中,二氧化硫(SO2)含量会过度产生。因此,原位监测FS相关模型中内源性SO2水平有助于评估FS诱导脑损伤的发病机制,但有效的检测方法仍有待探索。本研究基于乙酰丹-花青苷骨架开发了双光子能量转移检测盒TP-Ratio-SO2,可实现这一目标。该检测盒能以超快速度(<3秒)特异性响应SO2衍生物(HSO3-/SO32-),并以26 nM的检测限灵敏测定HSO3-/SO32-。此外,其与HSO3-/SO32-反应时会在两个分辨良好的荧光发射峰(Δλ=140 nm)上呈现显著变化,表现为比率型荧光传感器。重要的是,通过TP-Ratio-SO2成功实现了高热U251细胞及FS大鼠模型海马损伤中内源性SO2衍生物生成的原位成像,证明其可能成为研究SO2在FS相关神经系统疾病中作用的有力工具。
关键词: 双光子荧光探针、热性惊厥、二氧化硫、比率成像、海马损伤
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用移动式差分光学吸收光谱技术研究华北平原前体物SO<sub>2</sub>和NO<sub>2</sub>垂直柱的时空分布
摘要: 近期,中国城市遭遇严重雾霾空气污染事件,尤其是华北平原(NCP)地区。为深入理解不同污染源对空气质量的影响,有必要研究污染物、排放及传输的时空分布特征。本研究报道了2013年夏季(6月11日至7月7日)在华北平原开展的移动差分光学吸收光谱仪(mobile DOAS)对20种前体物SO?和NO?垂直柱浓度的观测结果。通过分析不同风场条件下该区域SO?与NO?垂直柱密度(VCD)的时空分布差异发现:来自华北平原南部的传输显著影响北京空气质量,其中石家庄-保定-北京的传输路径(特别是SO?传输)被明确识别。结合现场观测与移动DOAS数据的关联分析进一步表明,该路径上SO?主要来自高架源,而德州-沧州-天津-北京路径则以低空面源为主。关于济南热点区域的讨论显示,受空气团扩散影响,观测到的污染气团平均宽度为11.83公里(德州-沧州-天津-北京路径)和17.23公里(石家庄-保定-北京路径),根据几何估算其距离排放源约60公里。最后,OMI卫星与mobile DOAS观测的NO? VCD数据具有良好一致性(相关系数R2=0.65)且空间分布相似,但拟合斜率0.55显著小于1,反映本地源污染影响,需通过改进反演算法或提升卫星分辨率来增强OMI对近地面排放源的探测灵敏度。
关键词: 华北平原、交通、空气污染、二氧化硫、移动式差分光学吸收光谱法、二氧化氮
更新于2025-09-09 09:28:46