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北京魚缸批發(fā)市場2024-12-24 01:43:029.59 K閱讀7評論
生物硫醇 (Cys、Hcy和GSH) 作為一種重要的生物活性硫物種,在調(diào)節(jié)生命過程的氧化還原平衡中發(fā)揮著不可替代的作用,并且三種生物硫醇濃度的異常還與多種疾病直接相關(guān),雖然它們的化學結(jié)構(gòu)相似,都含有一個巰基和一個氨基,但是它們在生理活動中發(fā)揮的作用不同,開發(fā)多位點的多信號熒光探針用于同時區(qū)分Cys、Hcy、GSH 和實時監(jiān)測其產(chǎn)生、分布、濃度動態(tài)變化和代謝等過程,為生物體內(nèi)中硫醇的定量檢測提供準確的分析方法,為與硫醇濃度變化相關(guān)的疾病的前期診斷提供可靠的理論基礎(chǔ),具有重要的意義, ,圖1. 三種生物硫醇的結(jié)構(gòu),圖片來源: Anal. Chem.

生物硫醇 (Cys、Hcy和GSH) 作為一種重要的生物活性硫物種,在調(diào)節(jié)生命過程的氧化還原平衡中發(fā)揮著不可替代的作用,并且三種生物硫醇濃度的異常還與多種疾病直接相關(guān)。雖然它們的化學結(jié)構(gòu)相似,都含有一個巰基和一個氨基,但是它們在生理活動中發(fā)揮的作用不同。開發(fā)多位點的多信號熒光探針用于同時區(qū)分Cys、Hcy、GSH 和實時監(jiān)測其產(chǎn)生、分布、濃度動態(tài)變化和代謝等過程,為生物體內(nèi)中硫醇的定量檢測提供準確的分析方法,為與硫醇濃度變化相關(guān)的疾病的前期診斷提供可靠的理論基礎(chǔ),具有重要的意義。

圖1. 三種生物硫醇的結(jié)構(gòu)。圖片來源: Anal. Chem.

香豆素類化合物具有優(yōu)異的光學性能,已經(jīng)被廣泛地用于熒光傳感器的開發(fā)。 哈爾濱工業(yè)大學吳彥超/李惠靜團隊近期合成一種 基于香豆素結(jié)構(gòu)的簡單開啟式熒光傳感器 (NTPC),用于同時區(qū)分識別Cys/Hcy和GSH。該團隊選取香豆素類化合物作為信號輸出部分,在其3和4位分別引入醛基和硝基苯硫醚鍵作為生物硫醇的兩個活性反應(yīng)位點構(gòu)建了簡單易得的傳感器 NTPC。由于d-PET效應(yīng),該傳感器自身沒有熒光,但與生物硫醇反應(yīng)后,d-PET效應(yīng)消失,顯示出較強的熒光。在雙波長激發(fā)下, NTPC與不同生物硫醇反應(yīng)后產(chǎn)物不同熒光信號 (Cys和Hcy為綠色,GSH為紅光)。,該傳感器表現(xiàn)出低背景熒光、高選擇性、低檢測限等特點。

圖2. NTPC加入不同生物硫醇的紫外和熒光光譜變化。圖片來源: Anal. Chem.

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圖3. NTPC熒光猝滅理論計算。圖片來源: Anal. Chem.

該傳感器不僅在溶液中表現(xiàn)出優(yōu)良的區(qū)分識別性能,還可以用于細胞和斑馬魚體內(nèi)的不同生物硫醇熒光可視化區(qū)分檢測,為研究不同生物硫醇在生理病理過程中發(fā)揮的作用提供了一個有效的分析工具。

圖4. 探針 NTPC對細胞和斑馬魚中生物硫醇的區(qū)分成像檢測。圖片來源: Anal. Chem.

這一成果近期發(fā)表在 Analytical Chemistry 上,文章第一作者為哈爾濱工業(yè)大學博士生 王小波,通訊作者為哈爾濱工業(yè)大學 李惠靜教授和 吳彥超教授以及天津理工大學 劉暢博士。該項工作得到國家自然科學基金和山東省科學基金的資助。

Simple Turn-On Fluorescent Sensor for Discriminating Cys/Hcy and GSH from Different Fluorescent Signals

Xiao-Bo Wang, Hui-Jing Li*, Chang Liu*, Yun-Xiang Hu, Meng-Chen Li, Yan-Chao Wu*

Anal. Chem., 2021, DOI: 10.1021/acs.analchem.0c04100

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