癌症是威胁人类健康的重大疾病之一, 实现早查早治是降低癌症死亡率的重要手段。 目前在癌症的众多识别方式中, 荧光检测凭借无创伤、 检测快和可视化等优点受到了持续关注。 文章对荧光探针靶向识别肿瘤的研究新进展进行了综述; 对赋予荧光探针靶向性的叶酸(FA)和叶酸受体(FR)介导研究进展进行了介绍和深入分析。 叶酸受体是癌细胞表面过量表达的特有物质, 利用叶酸和叶酸受体特异性结合的特点, 叶酸对荧光探针分子进行修饰可赋予荧光探针识别癌细胞的靶向性。 叶酸受体有4种亚型(FRα, FRβ, FRγ和FRδ), 前两者FRα和FRβ因分别在癌细胞和炎症巨噬细胞表面过量表达而备受关注, FRα和FRβ约有70%的同源性, 两者均具有能与叶酸结合的特性, 造成了荧光探针分子在生物识别过程中难以区分癌细胞和炎症巨噬细胞的弱势; 针对叶酸修饰荧光探针难以区分叶酸受体亚型造成癌细胞和炎症巨噬细胞混淆问题的结构性缺陷, 分析了两种叶酸受体亚型结构具有的手性区别特征: FRα和FRβ主要区别位于三个末端未翻译区, 有三种不同手性特征的氨基酸形成一个用来包结叶酸分子的三角空腔, 分别固定在氨基酸堆积体节点上的三种氨基酸形成了不同手性特性的区域性“手性空间”。 FRα和FRβ本身的结构对不同的配体表现出立体差异性。 讨论了基于叶酸受体亚型存在的“手性空间”差异性, 构建叶酸受体亚型荧光及手性识别探针的可能性; 有望借助光谱成像, 通过手性荧光探针分子对氨基酸的识别区分叶酸受体两种亚型, 实现可视化区分肿瘤细胞和炎症巨噬细胞的识别难题, 进而提高癌细胞识别的准确性; 文章介绍了手性荧光探针识别氨基酸原理及结构优化设计进展; 近年来手性量子点对氨基酸不同对映体的研究备受关注。 对无机手性量子点手性产生的本质特征和氨基酸对映体的识别特性进行了总结分析。 最后对荧光探针及手性识别领域进行了展望。
荧光染料探针 肿瘤识别 手性靶向识别 叶酸受体介导 手性量子点 Fluorescent dye probe Tumor Recognition Chiral targeted recognition Folate receptor mediated Chiral quantum dots 光谱学与光谱分析
2021, 41(12): 3802
1 山东省科学院新材料研究所 山东省特种含硅新材料重点实验室, 山东 济南 250014
2 山东省计量科学研究院, 山东 济南 250014
3 山东省标准化研究院, 山东 济南 250014
设计合成了一种A-π-D-π-A型的双光子荧光染料3,6-双(4-乙烯基苯腈)-9-乙基咔唑, 测试了其在二氯甲烷(DCM)、乙酸乙酯(EA)、乙醇(EtOH)、乙腈(ACN)、二甲亚砜(DMSO)和磷酸缓冲盐溶液(PBS)等不同溶剂中的紫外吸收光谱、单光子及双光子荧光光谱。化合物3,6-双(4-乙烯基苯腈)-9-乙基咔唑在紫外吸收光谱中存在两个相似的特征吸收带并呈现出复杂的溶剂化效应, 在DMSO中具有最大荧光量子产率(86.02%), 其相应的活性吸收截面为12.56 GM。在双光子荧光成像方面, 染料分子具有优良的细胞膜通透性并且在双光子荧光显微镜下呈现出明亮的绿色荧光, 表现出较好的双光子荧光成像性能。这些数据表明, 化合物3,6-双(4-乙烯基苯腈)-9-乙基咔唑可用作一种较为理想的双光子荧光标记染料。
双光子荧光染料 紫外吸收 量子产率 活性吸收截面 细胞成像 two-photon fluorescence dye UV-Vis absorption quantum yields active cross-sections biological imaging
激光器是DNA测序仪中的重要部件，寻求合适波长的激光器可有效提高DNA测序仪性能。分析了DNA检测所用的四种荧光染料FAM、JOE、TAMRA和ROX的激发谱和发射谱，设计实验技术方案利用488 nm、505 nm和515 nm三种不同波长的激光器分别对其进行激发。在相同的积分时间和相同的功率下，488 nm激光器对于荧光染料ROX的激发强度太低， 515 nm激光器对于荧光染料FAM的激发强度太低，而505 nm激光器对于四种荧光染料的激发强度均比较强。实验结果表明在三种不同波长中，505 nm激光器对四种荧光染料的激发效果最佳，可以替代目前大多数DNA测序仪中的氩离子激光器。
DNA测序 激光器 荧光染料 荧光激发 DNA sequencing laser fluorescent dye fluorescence excitation
1 齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院, 黑龙江 齐齐哈尔 161006
2 北京化工大学 胶接材料与原位固化研究室, 北京 100029
3 中国物理工程研究院 激光聚变研究中心, 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
为充气靶丸的精密装配提供有效的胶斑定位检测方法, 研究了具有荧光特性的环氧胶黏剂, 通过环氧胶黏剂与香豆素和JS-064荧光染料的相容性及荧光性的研究, 探索其适用于靶丸装配和检测的添加工艺。分别测定了入射波长和适用于工艺的激发波长, 研究了荧光强度与香豆素浓度的关系以及固化剂对荧光强度的影响。并确定了无水乙醇减小表面张力的工艺方法。结果表明: 香豆素的激发波长为274 nm, 入射波长为519 nm; 荧光染料的激发波长为435 nm, 适用于胶斑定位检测的激发波长为365 nm; 香豆素能很好地溶于固化剂176中, 有淡蓝色荧光, 而荧光染料均匀分散于胶黏体系, 且荧光性能良好。
惯性约束聚变 环氧树脂 相容性 香豆素 荧光染料 ICF epoxy resin compatibility coumarin fluorescent dye 强激光与粒子束
2014, 26(2): 022007
1 宁波大学 理学院， 光电子技术研究所， 浙江 宁波 315211
2 宁波大学 材料科学与化学工程学院， 浙江 宁波 315211
钯催化Suzuki反应合成得到一种9,9-二乙基-2,7-二-(4-吡啶)芴(DPFP)荧光染料,研究了该染料的吸收和荧光光学特性,以及DPFP掺杂DNA-CTMA薄膜的荧光光谱特性和放大自发辐射特性。实验结果表明:DPFP的吸收峰位于333 nm，DPFP的荧光光谱在370 nm和386 nm出现荧光峰，在408 nm出现肩峰，存在从激发态S1能级到基态S0能级的S10-S00，S10-S01和S10-S02三种振动带的电子跃迁; 同时，在Nd:YAG纳秒激光器355 nm输出光的泵浦下，DPFP掺杂DNA-CTMA薄膜在波长390 nm和406 nm处实现了放大自发辐射，其阈值能量密度分别为3.24和3.40 mJ/cm2; 此外，通过调节DPFP掺杂DNA-CTMA的质量比可以实现特定波长的放大自发辐射。
荧光染料 电子振动跃迁 放大自发辐射 fluorescent dye vibronic transition amplified spontaneous emission DNA-CTMA DNA-CTMA 强激光与粒子束
2012, 24(10): 22306
1 暨南大学生物工程学系, 广东 广州 510632
2 水体富营养化与赤潮防治广东省高等学校重点实验室, 广东 广州 510632
麻痹性贝毒(paralytic shellfish poisoning, PSP)是分布最广、 危害最大的赤潮毒素, 可阻断钠离子通道从而抑制动作电位的形成导致动物体中毒。 以膀胱癌移行细胞T24为实验材料, 采用电压敏感荧光染料bis-oxonol, 根据PSP毒素GTX2,3对藜芦定诱导细胞去极化的抑制作用, 建立了一种麻痹性贝毒电压敏感荧光染料检测法。 实验结果显示, 在2～100 ng·mL-1范围内, PSP毒素GTX2,3可显著改变培养体系的荧光强度, GTX浓度与荧光强度之间存在很好的线性关系。 市售贝类PSP毒素检测结果表明, 此方法测定结果与小鼠法基本一致, 但灵敏度更高, 说明根据GTX浓度与荧光强度之间的线性关系可实现对样品中PSP毒素的快速检测。 利用电压敏感荧光染料测定贝体中的麻痹性贝毒是一种非常有潜力的贝毒快速筛查方法。
麻痹性贝毒 荧光染料 Paralytic shellfish poisoning toxins Fluorescent dye 光谱学与光谱分析
2009, 29(4): 1032
