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新型近红外荧光探针的制备及在体成像应用

新型近红外荧光探针的制备及在体成像应用

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作者：邱旭重庆大学

学位级别：硕士

近红外荧光成像是当下较为新颖且成本低、成像效果可控、高灵敏度、高通量的成像方式,在检测分子、细胞、动物等方面具备优势,且可以做到非侵入性对体内肿瘤细胞、组织等实时观察,本文拟基于近红外荧光染料CyB-NO引入功能化结构制备光... 详细信息

近红外荧光成像是当下较为新颖且成本低、成像效果可控、高灵敏度、高通量的成像方式,在检测分子、细胞、动物等方面具备优势,且可以做到非侵入性对体内肿瘤细胞、组织等实时观察,本文拟基于近红外荧光染料CyB-NO引入功能化结构制备光学性能优异、生物安全性高的近红外荧光探针,并进一步水溶性修饰,以满足科研领域及临床阶段的应用需求。本研究制备合成近红外荧光染料CyB-NO,引入马来酰亚胺结构,功能化构建具有靶向能力的新型近红外荧光探针cyp,并通过液相色谱、质谱、光谱、溶解性等评估表征近红外荧光探针。分别对近红外荧光染料CyB-NO及近红外荧光探针cyp通过聚乙二醇与牛血清白蛋白(bsa)水溶性修饰改造,通过凝胶电泳等方法进行验证其水溶性、荧光特性,再从细胞水平考察CyB-NO与cyp的细胞毒性及细胞内亚定位、示踪效果,最后在小动物水平考察CyB-NO、cyp体内急性毒性与小鼠全身、组织的荧光分布,构建肺癌移植瘤小鼠模型,考察cyp在体内的肿瘤蓄积效应。1.本研究荧光探针制备及表征结果表明,CyB-NO的纯度≥94%,cyp的纯度≥98%,CyB-NO与cyp的最大紫外吸收(λmax)分别为695 nm与710/764 nm,荧光发射波长(λem)分别为788 nm与794 nm,CyB-NO与cyp荧光成像效果良好且穿透能力较强。另外基于CyB-NO与cyp分别进行聚乙二醇及牛血清白蛋白水溶性修饰改造后的CyB-NO-PEG与cyp-bsa的λmax分别为715/760 nm与700nm,λem分别为790 nm与797 nm。2.生物安全性评估结果表明,CyB-NO浓度大于10μM,细胞毒性较大;cyp在含血清体系时,细胞毒性低,cyp-bsa生物安全性高,每只小鼠100μg成像剂量的CyB-NO与cyp对小鼠体重无影响,各脏器组织切片正常。3.成像及示踪效果评估表明,CyB-NO、cyp、cyp-bsa均在细胞质有高强度的荧光信号,CyB-NO、cyp、cyp-bsa在小鼠体内具备高强度荧光信号且持续时间久,荧光信号主要分布在肝肾等脏器。另外构建肺癌肿瘤小鼠模型进一步评估cyp的成像效果发现,cyp在肿瘤小鼠的肿瘤部位有高程度蓄积,有高强度荧光信号。综上所述,本研究制备合成的近红外荧光染料CyB-NO荧光特性优良、可水溶修饰、生物安全性略低。近红外荧光探针cyp具备优异荧光特性、安全、成像效果良好、可高程度聚集肿瘤组织等优点,可作为体内肿瘤诊断的靶向探针进行研发。

关键词：近红外荧光探针 cyp cyp-bsa 活体成像示踪

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