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吸光度检测与时间分辨荧光检测技术的应用研究

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吸光度检测与时间分辨荧光检测技术的应用研究

作者：倪政远浙江大学

学位级别：硕士

对人体的营养成分进行分析并判断重要器官的代谢情况,是临床疾病诊治中不可或缺的一环。生化分析仪器可用于对人体的各种营养成分进行高效准确的检测和分析,是临床诊断中常用的重要仪器。然而国内生化分析仪的研发制造水平落后,医疗机... 详细信息

对人体的营养成分进行分析并判断重要器官的代谢情况,是临床疾病诊治中不可或缺的一环。生化分析仪器可用于对人体的各种营养成分进行高效准确的检测和分析,是临床诊断中常用的重要仪器。然而国内生化分析仪的研发制造水平落后,医疗机构使用的仪器基本都是进口产品。本课题旨在研发具有自主知识产权的多功能营养分析仪,集成四种检测方法,可对多种人体营养成分进行检测。本文的主要研究内容有:通过了解多种生化分析和生化检测的原理,根据多功能分析仪所要达到的性能指标,给出分析仪的总体设计方案,并选择合适的光电探测器用于各种检测方案中的光电信号采集。以STC系列的单片机为核心,设计多块硬件电路板,组成分析仪的嵌入式系统。系统可控制步进电机运动、高精度光电信号的采集处理、光源控制以及串口通信。基于朗伯比尔定律,设计分析仪的吸光度检测模块。该模块使用LED和滤光片组合作为光源,使用光电二极管做光电探测器,可实现8路同时检测。然后使用中性密度滤光片做吸光度标准物质设计实验,测试吸光度检测模块的各项性能指标,对实验结果的分析表明模块的性能达到了设计要求。最后,介绍了由荧光检测发展而来的时间分辨荧光检测技术的原理,以及所使用的荧光标记物的特点。选择合适的部件搭建完成时间分辨荧光检测模块,并使用DDTA-Eu-Na试剂对时间分辨荧光检测进行研究,并测试模块的检测能力。本课题设计的多功能营养分析仪,其吸光度检测模块和时间分辨荧光检测模块有很强的检测能力和稳定性,实验结果表明达到了设计要求,具有较高的实用性。

关键词：多功能分析仪嵌入式系统吸光度检测时间分辨荧光检测

三种铕（Ⅲ）配合物荧光探针的设计、合成及应用

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三种铕（Ⅲ）配合物荧光探针的设计、合成及应用

作者：王欢辽宁师范大学

学位级别：硕士

以稀土配合物作为荧光探针的时间分辨荧光检测技术已经在环境分析、生物检测等领域得到了广泛应用。近几年来,基于稀土配合物荧光探针的时间分辨荧光检测技术越来越多的应用于环境和生物系统中有害组分的检测。本论文设计合成了三种新... 详细信息

以稀土配合物作为荧光探针的时间分辨荧光检测技术已经在环境分析、生物检测等领域得到了广泛应用。近几年来,基于稀土配合物荧光探针的时间分辨荧光检测技术越来越多的应用于环境和生物系统中有害组分的检测。本论文设计合成了三种新型的铕(Ⅲ)配合物荧光探针,并建立了基于这些稀土配合物荧光探针的溶液介质中及活细胞内Cu、S和O的时间分辨荧光检测新方法,具体内容分为以下三部分:通过将含有Cu识别基团的N,N-二(2-吡啶基甲基)乙二胺(BPED)共价键合到四齿?-二酮配位体4,4’-二(1”,1”,1”,2”,2”,3”,3”-七氟-4”,6”-己二酮-6”-基)氯磺酰基-邻二苯基苯(BHHCT)上,设计合成出一种强荧光性?-二酮类铕(Ⅲ)配合物荧光探针Eu-BHHCT-BPED。该探针具有良好的化学稳定性、较高的荧光量子产率(57.6%)及较宽的pH使用范围。在与Cu反应后,探针的荧光得到有效猝灭,然而由于Cu和S之间的强亲和力,再向探针溶液中加入S,被猝灭探针的荧光强度又得以恢复。该荧光探针对Cu和S均显示出高的检测灵敏度和选择性,已成功用于溶液体系中及活细胞内Cu和S的时间分辨荧光测定。在上述?-二酮类铕(Ⅲ)配合物荧光探针Eu-BHHCT-BPED研究的基础上,将具有可见光敏化性质的配位体2-(N,N-二乙基苯胺基-4-基)-4,6-二(吡唑基-1-基)-1,3,5-三嗪(BPT)引入到配合物的结构中,首次合成出用于检测Cu和S的可见光激发铕(Ⅲ)配合物荧光探针BPED-BHHCT-Eu-BPT。该荧光探针除了具有Eu-BHHCT-BPED同样的优点外,可见光激发使其对生物样品的损伤变小,同时也降低了对探针本身的光漂白作用。利用该探针,已成功实现了活细胞内Cu和S的高灵敏度时间分辨荧光成像测定。通过设计合成出含有O特异性识别基团蒽基的三联吡啶衍生物配位体4’-(9-蒽基)-2,2’:6’,2”-联三吡啶(ATPD),与一种二齿?-二酮配位体5-(1’,1”-二苯基-4’-基)-1,1,1,2,2,3,3-七氟-4,6-己二酮(BHH)及Eu共同配位合成出了新型的O特异性识别铕(Ⅲ)配合物荧光探针Eu(BHH)(ATPD)。该探针本身几乎不发光,与O反应后荧光量子产率增加了12倍,而成为强荧光性配合物。该荧光探针具有较宽的pH使用范围,对O的检测显示出高的灵敏度和选择性。

关键词：铕(Ⅲ)配合物荧光探针 Cu2+ S2- 时间分辨荧光检测

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高灵敏的发光与荧光检测技术及应用

高灵敏的发光与荧光检测技术及应用

作者：徐小艺浙江大学

学位级别：硕士

随着医疗水平的发展,临床营养学逐渐成为临床诊断和治疗中重要的一环,显著地提高了患者的治疗效果和治愈率。目前,各类分析仪已经得到了广泛的应用。而相较于国外丰富的仪器和试剂产品,国内营养分析仪的研发较为落后。基于此背景,本课... 详细信息

随着医疗水平的发展,临床营养学逐渐成为临床诊断和治疗中重要的一环,显著地提高了患者的治疗效果和治愈率。目前,各类分析仪已经得到了广泛的应用。而相较于国外丰富的仪器和试剂产品,国内营养分析仪的研发较为落后。基于此背景,本课题致力于研发出一款集成多功能的临床营养分析仪。首先,本文给出了仪器系统的总体设计方案和工作思路,将各检测模块和各分系统设计成集成/混合模式,其中着重介绍了光机结构以及步进电机参数和指令,并比较多种常见光电探测器的原理和特点,最终选择高灵敏的光电倍增管。其次,介绍了发光检测模块的设计和实验。阐释了发光和ATP发光检测的原理,给出了发光检测模块的系统框架设计,并对光学系统进行理论分析。采用ATP标准溶液和检测试剂展开实验,得出本模块的检测灵敏度及优化方案。再次,介绍了时间分辨荧光检测模块的原理和设计。解释了时间分辨荧光检测的工作原理和Eu3+示踪物试剂的荧光特性。给出了时间分辨荧光检测模块的系统框架设计,包括光源和发光滤光片的选择以及实验设计。对光学系统也进行了理论分析。最后,介绍了仪器系统的控制软件。交代了软件开发的语言和平台等,分析软件的功能需求,展示了软件的界面、功能和操作步骤。本文完成了发光检测模块的设计和实验,以及时间分辨荧光检测模块的设计,具有较高的灵敏度,集成的多功能设计模式也具有参考价值。

关键词：多功能营养分析仪发光检测时间分辨荧光检测光子计数

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新型可见光激发荧光增强溶液的制备与应用

新型可见光激发荧光增强溶液的制备与应用

作者：张慧大连理工大学

学位级别：硕士

利用EDTA-Eu3+衍生物作为生物标记物的解离增强镧系荧光免疫分析(Dissociation enhanced lanthanide fluoroimmunoassay, DELFIA)体系是临床诊断中最常用的时间分辨荧光免疫分析法。但是,在该体系中,EDTA-Eu3+荧光增强溶液的激发波长受... 详细信息

利用EDTA-Eu3+衍生物作为生物标记物的解离增强镧系荧光免疫分析(Dissociation enhanced lanthanide fluoroimmunoassay, DELFIA)体系是临床诊断中最常用的时间分辨荧光免疫分析法。但是,在该体系中,EDTA-Eu3+荧光增强溶液的激发波长受限于紫外光区域,需要用紫外灯(小于360n1n)作为其激发光源,这就限制了时间分辨荧光分析技术在活体检测方面的应用。本文中,我们制备了三种可见光下即可检测EDTA-Eu3+的荧光增强溶液,并系统的研究了它们与EDTA-Eu3+结合后的荧光性质。这三种溶液的制备过程是：将三种4,6-二(吡唑-1-基)-1,3,5-三嗪类衍生物,2-(N,N-二乙基苯胺-4-基)一4,6-二(3,5-二甲基吡唑-1-基)-1,3,5-三嗪(DPBT)、2-(N,N-二乙基苯胺-4-基)-4,6-二(3-甲基吡唑-1-基)-1,3,5-三嗪(MPBT)和2-(N,N-二乙基苯胺-4-基)-4,6-二(吡唑-1-基)-1,3,5-三嗪(BPT)分别与一种新合成的四齿户二酮化合物1,2-二(8’-(1”,1”,1”,2”,2”,3”,3”-七氟-4”,6”-已二酮-6”-基)-萘-2’-基]-苯(BHHNB)结合,然后溶解在含有0.1%Triton X-100的pH3.2的弱酸缓冲溶液中。这三种溶液与无荧光的EDTA-Eu3+水溶液反应后可以生成三种强荧光的三元铕配合物：BHHNB-Eu3+-DPBT、BHHNB-Eu3+-MPBT和BHHNB-Eu3+-BPT,它们均有较长的荧光寿命(大于500us)和较宽的激发波长(从紫外光区延伸至可见光区),而且它们的激发峰波长分别为390nm、400nm和420nm。这些独特的荧光性质使得它们在可见光激发下能够很灵敏的检测EDTA-Eu3+,当EDTA-Eu3+的浓度从0.1nmol/L增加到1.0μmol/L时,这三种体系的荧光强度与EDTA-Eu3+的浓度呈现很好的线性相关性,而且检测限均在0.1nmol/L左右。基于上述性质,我们成功建立了一种在可见光激发下对EDTA-Eu3+进行时间分辨荧光检测的新方法。

关键词：铕生物标记物可见光激发荧光增强溶液四齿β-二酮时间分辨荧光检测

四齿β-二酮-Eu（Ⅲ）配合物荧光分子探针的设计与合成

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四齿β-二酮-Eu（Ⅲ）配合物荧光分子探针的设计与合成

作者：杨娅婕大连理工大学

学位级别：硕士

基于稀土配合物的荧光分子探针有着优良的荧光性质,比如说Stokes位移大,荧光寿命长,发射峰半峰宽较窄。虽然它出现才仅仅二十多年,但是已经成为一种有前景的荧光生化分子传感器。基于这些优异的发光特征,越来越多的稀上配合物荧光分子... 详细信息

基于稀土配合物的荧光分子探针有着优良的荧光性质,比如说Stokes位移大,荧光寿命长,发射峰半峰宽较窄。虽然它出现才仅仅二十多年,但是已经成为一种有前景的荧光生化分子传感器。基于这些优异的发光特征,越来越多的稀上配合物荧光分子探针被开发出来。我们设计了用于抗坏血酸特异性检测的四齿p-二酮铕（Ⅲ）配合物荧光分子探针,进一步丰富了稀土配合物荧光分子探针在生化分析中的应用。本研究工作中,通过4-氨基-2,2’,6,6’-四甲基哌啶氮氧自由基（4-amion-TEMPO）与新型四齿β-二酮铕（Ⅲ）配合物BHHBCB-Eu3+联接,我们合成了一个对抗坏血酸特异性响应的铕（Ⅲ）配合物荧光分子探针TEMPO-BHHBCB-Eu（Ⅲ）。研究表明,该探针反应前荧光强度很弱,可以与抗坏血酸较快速、高选择性的反应,反应后探针荧光强度增强14.5倍,并且荧光寿命从0.18ms增长到0.38ms。该探针的荧光强度随抗坏血酸浓度增高呈剂量依赖性增强,并呈现出较宽的线性范围,最低检测下限可达0.33nM。另外,即使在还原型谷胱甘肽（GSH）、多巴胺（Dopa）等分子的干扰之下,该探针对抗坏血酸仍然表现出很好的选择性。一系列的性质表征表明,该探针具有灵敏度高,选择性好,动力学响应速度较快,热力学稳定性好,pH适用范围较宽等优点,可以作为抗坏血酸的荧光探针应用于高灵敏度的时间分辨荧光分析检测。此外,本研究工作设计合成的另外一种探针DNP-BHHBCB-Eu（Ⅲ）,对谷胱甘肽（GHS）、半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hey）并没有理想的检测效果。

关键词：稀土配合物荧光探针时间分辨荧光检测抗坏血酸