荧光探针在生物医学中的研究进展

作者:樊婧;周雪松;沈毅; 刊名:山东陶瓷 上传者:黄雄峰

【摘要】荧光探针由于其无毒、灵敏、快捷等特点在生物医学研究中受到了越来越多的关注.综述了不同种类荧光探针的优缺点、研究现状以及荧光标记在生物医学中的应用进展,并展望了荧光探针在生物医学中的研究方向及应用前景.

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第 4O卷 第 3期 2017年 6月 山东 陶瓷 SHANDoNG CERAM ICS Vo1.40 No.3 Jun.2017 · 综 述 · 荧光探 针在 生物 医学 中的研究进展 樊 婧 ,周 雪松 ,沈 毅 (华北理工大学材料科学 与工程 学院 ,河北省 无机非金 属材 料重点实验室 ,唐 山 063200) 摘 要 荧光探针 由于其无毒、灵敏 、快捷等特点在 生物医学研究中受到 了越来越多的关 注 。综 述 了不 同种类 荧光探 针 的优 缺 点 、研 究现状 以及 荧光标记 在 生物 医 学中的应 用进展 ,并 展 望 了荧光探 针在 生物 医学 中的研 究 方向及 应 用前景 。 关键 词 荧光探针 ;生物 医学 ;应 用进 展 中图分类号:TQ174.75 9 文献标识码 :A 一 ~ 学 研 究 中的应 用 。 刚 舀 荧 光探 针是 一 类 与 蛋 白质 、核 酸 以及 其 他 的 大 分子 相互 作用 ,使 得 荧 光 性 质 发 生 变化 的小 分 子 物质 。近 几年 来 ,荧 光染 料[1]和量 子 点 荧 光探 针 ]已被 普 遍 地 应 用 在 荧 光 标 记 材 料 中。荧 光 染 料 的化学 稳定 性好 、摩 尔吸 收系 数大 、荧光 量子 产率高,量子点荧光探针的荧光寿命长 、生物相容 性 高 、有较 大 的 stokes位 移 、光 稳 定 性 好 。但 是 它们的缺陷也严重影响了量子点荧光探针和荧光 染 料 在实 际 中的 应 用 ,比如 量 子点 荧 光 探 针 有 较 强 的毒性且 化 学 稳定 性 也 相 对 较 低 ,荧 光 染 料 的 光漂 白作用速度快 。长余辉纳米发光材料有量子 点荧光探针和荧光染料所不具备 的优点 ,如在检 测和 成像 前被 激 发 ,在 无 激 发 的情 况 下 实 现 生 物 的传 感 和成像 ,可 以有 效 地 避 免 原 位激 发 产 生 的 背 景 干 扰 ,是 近 年 来 备 受 重 视 的新 型 荧 光 探 针 。 荧光 探针 在生 物标 记 中具 有灵敏 度 高 、用 量较 少 、 检测准确等优点 ,常用 于活体及组织中的成像示 踪 ,还 可 以用 于 细 胞 内外 物 质 检 测 [3“],如 检测 蛋 白质 的活性点位 、研究 DNA碱基损伤修 复等 ,并 且 在疾 病早 期诊 断 中对 肿瘤 的识别 起 到 了重要 的 作用 ],在生 物学 和医学研 究 中受到 了广泛关 注 。本文主要对近几年荧光探针的研究进展进行 了综 述 ,重 点 阐述 了几 种新 型荧 光 探 针 在 生 物 医 1 几种重要 的荧光探针 1.1 荧 光染料 常用 于细 胞标 记 的荧光 染料 包括 荧光 素类 染 料 、罗丹 明 类 染 料 以 及 菁 染 料 等 。荧 光 素 类 染料的荧光量子产率高 ,光稳定性 比较好 ,它的活 性基 团 容 易 与 标 记 分 子 中 的 一 0H,一 NH:,一 SH 等反应,图 1为荧光素类染料的主要结构式 。 H R R 图 1 荧 光 素类 染 料 主 要结 构 式 菁染 料 主要 用 于标 记 核 酸 ,近 年 来研 究 较 多 的菁 染料 有噻 唑 (TO)、嗯 唑橙 (Y0)系列 以及 多 甲川 系列 如 Cy3、Cy5、Cy7等 。这 类 染 料 具 有 广 泛的光谱分布,荧光 的发射波长可以达到近红外 分 布 区(780— 1200nm),因 而 可 以避 开 紫 外 光 区 和可见 光 区 ,提 高 了灵 敏 度

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