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四苯乙烯类聚集诱导发光探针在生物分子检测领域的应用

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发光学报 2022年第6期43卷 961-985页

作者：杨学琴来守军丁媛媛马丽丽王晶凤关晓琳西北师范大学化学化工学院甘肃兰州730070 兰州文理学院化工学院甘肃兰州730000

生物体内存在各类生物离子和分子,其含量变化可以反映生物体的健康情况。因此,开发用于监测生物系统中离子或分子含量的方法是非常重要的。近年来,具有聚集诱导发光(Aggregation⁃induced emission,AIE)性质的荧光材料由于其独特的光电... 详细信息

生物体内存在各类生物离子和分子,其含量变化可以反映生物体的健康情况。因此,开发用于监测生物系统中离子或分子含量的方法是非常重要的。近年来,具有聚集诱导发光(Aggregation⁃induced emission,AIE)性质的荧光材料由于其独特的光电性能及生物活性,在光电材料、化学传感、生物成像等领域展现出广泛的应用前景。目前,在具有较高荧光量子产率的聚集诱导发光分子(AIEgens)中,四苯乙烯(TPE)成为最具有代表性和常用的分子之一,具有合成简便、易功能化以及优异的AIE效应等优点。本文综述了近年来基于TPE的荧光材料在生物金属离子、生物小分子和生物大分子检测方面的研究进展,分析了基于TPE的荧光探针所面临的挑战,并对其应用前景进行了展望,以期为制备合成简单、生物相容性好、检出限低的AIE荧光探针提供参考。

关键词：聚集诱导发光四苯乙烯生物金属离子生物小分子生物大分子

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碳硅纳米管表面加生物小分子的理论研究

河南科技 2014年第4期33卷 67-69页

作者：孙玲阙凤珍郑州交通职业学院河南郑州450000

本文主要研究了通过Diels-Alder(DA)环化加成反应,把生物小分子,即醌的甲基化合物,吸附到单壁碳硅纳米管表面的反应机理。文中列出了四条可能的反应路径,通过计算得到了所有物质的最优化几何结构,包括反应物、产物、过渡态和中间体。通... 详细信息

本文主要研究了通过Diels-Alder(DA)环化加成反应,把生物小分子,即醌的甲基化合物,吸附到单壁碳硅纳米管表面的反应机理。文中列出了四条可能的反应路径,通过计算得到了所有物质的最优化几何结构,包括反应物、产物、过渡态和中间体。通过结果分析,找出了一条在能量上占优势的路径,即最佳反应路径。

关键词：碳硅纳米管表面生物小分子

凝胶体系中铁离子-生物小分子相互作用对草酸钙晶体生长和周期性沉淀的影响

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阜阳师范学院学报（自然科学版） 2007年第2期24卷 19-22,45页

作者：朱军金凤高贵珍陶亮沈开义宿州学院化生系安徽宿州234000 阜阳师范学院化学系安徽阜阳236041

在琼脂凝胶体系中,研究铁离子-生物小分子相互作用对草酸钙晶体生长和周期性沉淀的影响,并通过FTIR、XRD等测试方法对晶体进行表征.结果表明:在加入铁离子-生物小分子的体系中均出现了较清晰的周期性沉淀环;一定浓度的铁离子-甘氨酸的... 详细信息

在琼脂凝胶体系中,研究铁离子-生物小分子相互作用对草酸钙晶体生长和周期性沉淀的影响,并通过FTIR、XRD等测试方法对晶体进行表征.结果表明:在加入铁离子-生物小分子的体系中均出现了较清晰的周期性沉淀环;一定浓度的铁离子-甘氨酸的存在能更有效地抑制一水草酸钙(COM)生长.

关键词：凝胶体系铁离子生物小分子草酸钙周期性沉淀

细胞器靶向性生物小分子荧光探针的合成及应用

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细胞器靶向性生物小分子荧光探针的合成及应用

细胞内重要生物小分子的表面增强拉曼光谱纳米探针研究

中国化学会第30届学术年会

作者：王月张志强孟庆涛辽宁科技大学化学工程学院

氨基酸等生物小分子对维持生物的正常生理活动起着重要的作用,其在体内水平的异常表达往往与疾病的发生、发展密切相关。本文合成了一系列基于席夫碱-铜配合物的荧光探针,具有较低的细胞毒性和良好的细胞通透性,并可靶向定位到内质网、... 详细信息

氨基酸等生物小分子对维持生物的正常生理活动起着重要的作用,其在体内水平的异常表达往往与疾病的发生、发展密切相关。本文合成了一系列基于席夫碱-铜配合物的荧光探针,具有较低的细胞毒性和良好的细胞通透性,并可靶向定位到内质网、溶酶体等细胞器内。通过共聚焦荧光显微镜和流体细胞术实现了对细胞器内组氨酸和半胱氨酸等生物小分子的定性和定量检测。

关键词：生物小分子荧光探针靶向识别定量

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细胞内重要生物小分子的表面增强拉曼光谱纳米探针研究

以杂原子掺杂石墨烯材料为基质的MALDI-MS方法用于生物小分子探测与组织成像

第十九届全国光散射学术会议

作者：陈华英孙佳佳甘振飞郭丹汪璐江蕾李大伟华东理工大学

＜正＞一氧化氮（NO）、硫化氢（H2S）、过氧化氢（H2O2）等小分子在生物体内发挥着十分关键的生物学效应,可引起DNA损伤、影响信号传导、调节蛋白活性等等,与心血管疾病、炎症、癌症、糖尿病、神经系统

关键词：表面增强拉曼光谱纳米探针细胞生物小分子

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以杂原子掺杂石墨烯材料为基质的MALDI-MS方法用于生物小分子探测...

生物小分子与铜锌超氧化物歧化酶相互作用的波谱学研究及其应用

中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：闵乾昊刘梦续红妹黄晓丹朱俊杰南京大学化学化工学院生命分析化学国家重点实验室

针对MALDI-MS分析中有机小分子基质自身在低质荷比区域内的离子信号干扰问题,我们通过杂原子掺杂和微波化学切割等手段对石墨烯材料进行改性,开发了一系列具有高效解吸离子化性能和良好分散性的掺杂型石墨烯基替代基质。首先,我们发展... 详细信息

针对MALDI-MS分析中有机小分子基质自身在低质荷比区域内的离子信号干扰问题,我们通过杂原子掺杂和微波化学切割等手段对石墨烯材料进行改性,开发了一系列具有高效解吸离子化性能和良好分散性的掺杂型石墨烯基替代基质。首先,我们发展了一种以富含吡啶氮位点的氮掺杂石墨烯（gNG）为基质的负离子MALDI-MS分析方法,利用石墨烯骨架中π共轭结构对于激光能量的高效吸收与传递,以及吡啶氮位点对待测物去质子化的促进作用,实现了对氨基酸、脂肪酸、多肽、合成类固醇等生物小分子的检测分析。为了进一步解决微米级尺寸石墨烯在基质喷涂时均一性较差的问题,我们通过"自上而下"方法合成了多种掺杂型石墨烯量子点,考察了不同掺杂原子对解吸离子化效率的影响。以氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs）为基质,对药物分子、糖类、脂类、环境污染物进行了检测,并利用其基质涂层良好的均一性,实现了组织切片样品中脂质、氨基酸、脂肪酸等小分子的质谱成像分析。

关键词：掺杂石墨烯石墨烯量子点 MALDI-MS 生物小分子质谱成像

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波谱学杂志 1996年第5期13卷 463-471页

作者：舒占永胡皆汉许永廷杨开海中国科学院生物物理研究所中国科学院大连化学物理研究所辽宁师范大学实验中心

本工作以ＥＳＲ和ＮＭＲ为主要手段，并结合其它生化方法，考察了氨基酸、核酸碱基、糖等生命基本物质，和抗坏血酸等生命必需物质与钢锌超氧化物歧化酶的相互作用，实验观测到氨基酸、核酸碱基和抗坏血酸在水溶液中可以与酶中的ＣＵ２... 详细信息

本工作以ＥＳＲ和ＮＭＲ为主要手段，并结合其它生化方法，考察了氨基酸、核酸碱基、糖等生命基本物质，和抗坏血酸等生命必需物质与钢锌超氧化物歧化酶的相互作用，实验观测到氨基酸、核酸碱基和抗坏血酸在水溶液中可以与酶中的ＣＵ２＋作用而使其脱离活性部位，以小分子络合物形式游离在溶液中，同时使酶失活，脱离活性部位的Ｃｕ２＋的比例和酶的失活程度取决于小分子配体的加入量及其与Ｃｕ２＋的络合能力。此外，首次尝试使用ＥＳＲ方法，并借助氨基酸与酶的作用，考察了铜锌超氧化物歧化酶在盐酸胍变性和热变性过程中的构象变化行为，结果表明这一方法是直观而有效的。

关键词：生物小分子铜锌超氧化物歧化酶失活变性

比例型纳米金团簇的制备及对生物分子和金属离子的检测

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比例型纳米金团簇的制备及对生物分子和金属离子的检测

作者：孔陈晨北京工业大学

学位级别：硕士

金纳米团簇作为一种新型的荧光纳米材料,其优越的生物相容性、荧光性质和较小的尺寸等特点,已经被广泛的运用在生化、环境、医疗、食品等领域。但仍然面临的问题是:单发射的荧光探针容易受到探针浓度或者外界环境的影响。因此将金纳米... 详细信息

金纳米团簇作为一种新型的荧光纳米材料,其优越的生物相容性、荧光性质和较小的尺寸等特点,已经被广泛的运用在生化、环境、医疗、食品等领域。但仍然面临的问题是:单发射的荧光探针容易受到探针浓度或者外界环境的影响。因此将金纳米团簇与其他荧光材料复合构建一个比率荧光探针尤为重要。金纳米团簇易制备、易修饰的特点也使其可以很容易地被修饰以提高其发光性能,并且在检测方面的运用更加广阔。基于此我们在GSH-Au NCs和BSA-Au NCs的基础上,构建了两种比率型荧光探针,并分别对苯丙氨酸、Fe和人体血液中的尿酸进行了检测。在GSH-Au NCs的基础上制备了一种新型的双发光金纳米团簇(dual-emissive gold nanoclusters,d-Au NCs),这种纳米团簇在单波长激发下分别在位于420 nm和600 nm处出现两个独特的发射峰。d-Au NCs对苯丙氨酸和Fe具有完全不同的光谱响应并具有高对比度,很好地避免了信号的波动。苯丙氨酸可以打开探针的红色发射,而Fe可以打开其黄色发射并关闭红色发射。通过检测多种氨基酸和金属离子,d-Au NCs对苯丙氨酸和Fe表现出良好的选择性。最后将该方法应用于湖水、人尿和牛奶中苯丙氨酸和Fe的测定,在生物和环境领域具有一定的应用前景。将Ag掺杂到BSA-Au NCs上,制备BSA-Au/Ag NCs荧光探针用于HO和尿酸的高灵敏检测。HO可以在在辣根过氧化物酶(HRP)催化条件下,将邻苯二胺(OPD)氧化成为氧化邻苯二胺(OX OPD)。OX OPD可以使BSA-Au/Ag NCs在625 nm处的荧光峰降低并在580 nm处产生新的荧光峰。通过测量其比率荧光信号可以高灵敏的检测HO。由于尿酸在尿酸酶的催化作用下可特异性生成HO,该方法可进一步应用于尿酸的检测,且都具有良好的选择性。同时研究了血液样本中尿酸的加标回收,表明了该方法在临床血样中尿酸的检测中具有很大的应用潜力。该方法提供了一种对生成HO的反应物的高效率的检测策略。为进一步的临床分析提供了良好的理论依据和方法学指导。

关键词：纳米金团簇比例型荧光探针荧光检测生物小分子金属离子

生物分子诱导银纳米团簇超分子组装及性能研究

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生物分子诱导银纳米团簇超分子组装及性能研究

作者：王文娟山东大学

学位级别：硕士

超分子自组装是利用构筑基元之间的非共价相互作用,自下而上的构建不同的功能性超分子材料。它是指通过对分子之间的非共价相互作用进行精准调控,获得有序排列的超分子材料,使材料表现出的性质优于构筑基元之和,并展现出构筑基元不具有... 详细信息

超分子自组装是利用构筑基元之间的非共价相互作用,自下而上的构建不同的功能性超分子材料。它是指通过对分子之间的非共价相互作用进行精准调控,获得有序排列的超分子材料,使材料表现出的性质优于构筑基元之和,并展现出构筑基元不具有的性质。此外,金属纳米团簇(NCs)通常指几个到几百个金属原子构成金属核,核表面通过有机配体进行修饰的一类有机-无机材料。由于其类分子特性,在光学、电学和磁学等领域表现出优异的性质。但是水溶液中的金属NCs稳定性较差且荧光较弱,极大的限制了应用。基于超分子自组装策略和2001年唐本忠院士团队提出的聚集诱导发光(AIE),不仅可以提高团簇的稳定性还可显著提高其发光性能,同时促进了多种功能之间的协同合作,实现多领域应用。生物小分子作为生物体内重要生理活动的调节者,近年来被广泛研究,在生物成像、肿瘤治疗、催化和传感等方面均具有广泛应用。此外,将生物小分子作为超分子材料构筑基元可以获得一些吸引人的新特性。综上,银簇与生物小分子之间进行多组分自组装,具有极大的潜在应用价值和重要的学术研究意义。本论文主要内容分为三个部分:第一部分,亲水肽诱导Ag9-NCs的超分子共组装。研究了亲水肽DD-5和Ag9-NCs在氢键、π-π堆积和亲银相互作用下的超分子共组装过程。DD-5的手性在组装过程中成功转移到超分子组装体上,获得超分子手性。研究了凝胶形成的动力学,凝胶化过程中诱导Ag9-NCs进行有序排列,触发其AIE效应,最终获得较好荧光发射,实现圆偏振发光(CPL)。该凝胶对生物小分子精氨酸的检测具有灵敏性和特异性,从而构建了精氨酸传感器;凝胶的冻干粉末在低温区和高温区均具有良好的响应,可用于温度传感。这项研究表明金属NCs的超分子材料不仅在温度传感领域具有潜在应用,在生物检测方面也具有较大的应用前景。第二部分,疏水肽与Ag9-NCs构筑的多组分自分类组装系统。研究了溶剂调控诱导水溶性Ag9-NCs和疏水肽(D,D)的自分类组装,以构筑更为复杂的超分子系统。(D,D)在疏水和氢键的协同作用下,极短时间内即可形成凝胶,与Ag9-NCs之间形成了有效的相分离,构建了自分类体系。此外,凝胶基质的存在使Ag9-NCs组装体结晶度增加,增强了 Ag9-NCs聚集体的有序性,诱导团簇的AIE效应使体系发光增强。这项研究首次使用金属纳米团簇构建自分类组装体系,不仅深化金属NCs的组装机理,对金属NCs的组装与性能调控提供多种方案,而且向模拟自然界中的多组分自分类系统迈出了坚实一步。第三部分,Fmoc-氨基酸盐诱导表面活性剂高粘体系中一维超长超柔银簇纳米带的超分子手性。研究了高浓度的表面活性剂C12E4通过减缓Ag9-NCs的聚集、成核与生长,在较长的时间尺度内获得一维的超长超柔银簇纳米带。同时触发Ag9-NCs的AIE效应,样品获得较好的荧光发射。通过在高粘体系中添加水溶性较好的Fmoc-氨基酸盐,使伪手性Ag9-NCs对称性破缺构筑的手性不可控纳米带向氨基酸诱导的可控手性纳米带转变,由此获得较好的圆偏振发光(CPL)信号。这项研究为金属NCs的超分子组装工作开辟新路径,深化了研究者对金属NCs超分子组装的理解与认识。

关键词：银纳米团簇超分子自组装聚集诱导发光生物小分子