尼罗蓝类近红外荧光染料的合成及其生物应用

摘要

随着时代的发展，如何实现从疾病的源头上进行预防和治疗，成为人们日益关注的主题。细胞是人体组成的基本单位，也是疾病开始的地方。哺乳动物细胞由细胞核、细胞器和细胞膜构成。细胞核储藏和保护DNA遗传信息。细胞器作为细胞的重要组成部分执行着各种具体的分工职能，例如线粒体提供能量，核糖体合成蛋白，酶系统产生酶。细胞亚结构出现的某种异常往往是很多重大疾病的诱因，例如溶酶体异常会引起矽肺、炎症和肿瘤，高尔基体的肿胀及碎裂与多种供神经退行性疾病密切相关。近年来，越来越多的科学技术手段投入到细胞亚结构的追踪检测中，其中荧光检测法操作简单，定位准确，反应灵敏，对细胞和组织的损伤小，逐渐成为生物学标记性检测的主流。
　　本论文设计并合成了三例基于尼罗蓝母体的近红外荧光染料NBB，NBC和NBT,实现了对多种细胞内溶酶体和细胞核DNA的准确定位染色。通过体外和体内一系列的性能测试表明，染料NBB，NBC和NBT相对于某些商业化染料而言具有出色的光稳定性和生物应用性能。染料具有的近红外发射波长，有效地降低了细胞自发荧光的干扰，减小了对细胞的光损伤。细胞荧光显微成像的结果表明，染料NBB和NBC具有良好的细胞膜通透性和生物相容性，能够准确定位到细胞中特定的细胞器并能够对细胞分裂等生理过程进行连续监测。NBB和NBC能够对多种细胞进行溶酶体染色，并能够标记细胞凋亡过程中溶酶体的形态分布和聚集状态等的变化。NBT对细胞核中的DNA有很好的选择性，可以选择性的定位于活细胞和固定细胞中的DNA并显示细胞分裂过程中DNA的变化过程。