熒光探針與分子傳感器演示文稿

熒光探針與分子傳感器演示文稿目前一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點（優(yōu)選）熒光探針與分子傳感器目前二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點FluorescentProbesIntroductionFluorescentSensor

熒光傳感FluorescentTracer熒光示蹤

FRET

共振能量轉(zhuǎn)移熒光Application

1.Radicalprobes2.Ionprobes3.NIRFFluorescenceimage4.DNAsequence5.Proteinprobes6.DNAprobes7.Membraneprobes8.pHprobes200507053目前三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點FluorescenceresearchKeyword:Fluorescen*Period:Jan/2005-Jun/2005Database:

美國化學(xué)會(ACS)數(shù)據(jù)庫3566篇WPS電子期刊全文數(shù)據(jù)庫206篇SDOS全文數(shù)據(jù)庫（上交鏡像）1890篇英國皇家化學(xué)會（RSC)數(shù)據(jù)庫120篇研究與應(yīng)用領(lǐng)域涉及：生命環(huán)境材料等講座要求了解：熒光探針表征應(yīng)用研究意義200507054目前四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點MolecularProbeMolecularreporterFromJ.Fluorescence200507055目前五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Molecularprobes200507056目前六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點JablonskidiagramT1hAhAAbsorption10-15sVibrational

relax,VR,10-1210-14sInternalconversion,IC,10-1110-13sIntersystemcrossing,ISC,10-210-6sFluorescencePhosphorescenceICISCS0S1S2321010-8s10-3100shFhPHOMOLUMO目前七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點CharacteristicsofFluorophoreExcitationwavelength激發(fā)波長

exEmissionwavelength發(fā)射波長

emExtinction(absorption)coefficient吸光系數(shù)Stoke’sshiftFluorescencelifetime熒光壽命Fluorescencequantumyield熒光量子產(chǎn)率

FluorescenceAnisotropy各項異性rFluorescencePolarization熒光偏振p200507058目前八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Excitationandemissionspectra1ExcitationspectrumEmissionspectraFemFexemex200507059目前九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Fluorescencelifetimerelaxation(10-12s)S0S1S1hvAhvFknrSimplifiedJablonskidiagram

:EmissionrateKnr:nonradiativedecayrateDefinitionAveragelifetime:theaveragetimethemoleculespendsintheexcitedstatepriortoreturntothegroundstate.Expression目前十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點FluorescenceQuantumYieldDefinition

ThefluorescencequantumyieldistheratioofthenumberofphotonsemittedtothenumberabsorbedExpression

目前十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Sensor(1)+SRTS信號單元，R識別單元，T靶分子hvhvhv自由基傳感Z.-Y.Bian,X.-Q.Guo*,AnalyticalScience,21553-559,2005目前十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Sensor(2)DDhue

-hvhvhvPETPhotoinducedElectronTransferhvHg2+E.M.Nolan,etal.,J.Am.Chem.Soc.,2003,125:14270-14271SRT2005070513目前十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Sensor(3)RShvhvFRETFD,exD,emA,exA,emFD,exD,emA,exA,emT+hvhv’FluorescenceResonanceEnergyTransfer目前十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ProbingDNAMolecularbeacons分子信標(biāo)ADQFTargetDNAssDNAbindingproteinDenaturingreagentQFFQ2005070515目前十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Sensor(4)+S-RThvhvAl3+hv2005070516目前十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Sensor(5)+S-RT+競爭型+S-RT催化劑中間體+hvhv催化型2005070517目前十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點TheFusionofIntegalMembraneProtein熒光素標(biāo)記鼠蛋白質(zhì)羅丹明標(biāo)記人蛋白質(zhì)鼠細胞人細胞37°C15°C融合異核體FromInstantnotes,Biochemistry,E2Tracer膜內(nèi)蛋白側(cè)向運動2005070518目前十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點CelltracerA30μm–thicksectionofazebrafishembryostainedwithCellTrackerCM-DiI(C7000,C7001)priortoimmunohistochemicalanalysis.Aone-day-oldzebrafishembryowasimmobilizedandimpaledinthehindbrainwithamicroelectrodefilledwith1mg/mLCellTrackerCM-DiIin95%ethanol.Onedaylater,thebrainwasfixed,embedded,frozeninliquidnitrogenandsectionedonacryostat.Afterblockingwith0.1%TritonX-100inPBScontaining2%BSAand2%normalgoatserum,the30μm–thicksectionwasincubatedwithprimaryanti-glialantibodyinconjunctionwithfluoresceingoatanti–mouseIgGantibody.Thissectionwasthenviewedsequentiallythroughopticalfiltersetsappropriateforrhodamineandfluorescein,andtheresultingimagesweresuperimposed.TheimagewascontributedbyWilliamTrevarrow,BeckmanInstitute,CaliforniaInstituteofTechnology.C7000C68H105Cl2N3O熒光染色的斑馬魚胚胎目前十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點TracerAgF-AgAb抗體在免疫反應(yīng)前后熒光探針自身的熒光量子產(chǎn)率不發(fā)生變化的情況測反應(yīng)剩余的標(biāo)記抗原，熒光正比抗原量測固相熒光，熒光反比抗原量測固相洗脫，熒光反比抗原量F標(biāo)記抗原待測抗原?—F?—F熒光分子F????—F?—F?目前二十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點FRET

FluorescenceResonanceEnergyTransfer目前二十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點PrincipleofFRETRateofenergytransferDquantumyieldofDDlifetimeofDr

distancebetweenAandDnrefrcativeindexNAvogadro’snumberk

orientationfactorJ

overlapintegral

FD,exD,emA,exA,em2005070522目前二十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Orientationfactork=2/3randomizebyrotationaldiffusionpriortoenergytransfer2005070523目前二十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點FRETsensordesignbasedondonorandacceptordistancechangesK.Kikuchi,etal.,TrAC,2004,23(6),407-4132005070524目前二十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點FRETprobingcAMPK.Kikuchi,etal.,TrAC,2004,23(6),407-413cAMPcyclicadenosinemonophosphate環(huán)腺苷酸環(huán)腺苷酸依賴蛋白激酶支架結(jié)構(gòu)四聚體表征cAMP2005070525目前二十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點FRETprobingPDE磷酸二酯酶BeforehydrolysisAfterhydrolysisK.Kikuchi,etal.,TrAC,2004,23(6),407-413BeforeAfter香豆素phosphodiesterasehvhvhv目前二十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點EmissionspectraPDE2005070527目前二十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點FRETsensordesignbasedonmodulationofspectraloverlapFD,exD,emA,exA,emFD,exD,emA,exA,em有利于能量轉(zhuǎn)移不利于能量轉(zhuǎn)移2005070528目前二十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Probingphosphatase磷酸酶LFabsQFabsDonorEmiLF(內(nèi)酯）QF(醌型）K.Kikuchi,etal.,TrAC,2004,23(6),407-413PTP蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶香豆素?zé)晒馑啬壳岸彭揬總數(shù)六十二頁\編于二十三點生物活性自由基研究的重要性?OHO2-?RO?ROO?NO活性氧自由基其他R?GS?為維持生命所必須過量產(chǎn)生會導(dǎo)致生物大分子損傷生命過程中所產(chǎn)生的自由基，是行使生理功能及介導(dǎo)其生化反應(yīng)所必需的。如在線粒體呼吸鏈上電子傳遞過程中產(chǎn)生的自由基在線粒體能量代謝中起著重要的作用。2005070530目前三十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點?OH抽氫導(dǎo)致DNA斷裂2005070531目前三十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點硫中心自由基引起細胞損傷2005070532目前三十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點順磁標(biāo)記熒光探針-ProbingfreeradicalParamagnetic(Lowfluorescence)Diamagnetic(Highfluorescence)產(chǎn)物抗磁性，穩(wěn)定自由基之間的反應(yīng)快速多功能探針：ESR；熒光（強度、偏振、壽命等）熒光顯微技術(shù)應(yīng)用于細胞、組織的自由基作用研究2005070533目前三十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點比率型熒光分子-ProbingNOSoh,N.etal.,Chem.Commun.,2002,2250-2251NO?FRETex=360nmem=470nmem=410nmex=360nm熒胺香豆素2005070534目前三十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點?OH比率型熒光探針-Probing?OHSoh,N.etal.,Chem.Commun.,2004,496-497以與自由基作用的特征靶分子或官能團作為識別基團熒光素羅丹明脫氧胸腺嘧啶核苷二聚體目前三十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Ca2+indicatorFura-2Fura-Ca2+Fura鈣具有使原生質(zhì)膠體穩(wěn)定以及調(diào)節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和通透性的作用。對各種細胞的興奮性具有正負(fù)效應(yīng)。ExcitationEmission2005070536目前三十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Ca2+indicatorIndo-1Indo-1-Ca2+2005070537目前三十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ICTprinciple2005070538目前三十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ImageofFura-2-Ca2+False-colorimage（假色成像）offreeCa2+concentrationinaPurkinjeneuron（梨狀神經(jīng)元）fromembryonicmousecerebellum（胚鼠小腦）Thecompositeimage,whichrepresentstheratioofimagesobtainedwithexcitationat340nmand380nm,revealsthemobilizationofinternalCa2+storeswithoutcontributionfromCa2+influx.Fura-2-Ca2+胚鼠小腦梨狀神經(jīng)元中游離Ca2+濃度熒光成像2005070539目前三十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ImageofspiralCa2+waveFluo-3(F1240)confocalimageofaspiralCa2+waveinitiatedbyinjectionofanonhydrolyzableanalogofinositol1,4,5-triphosphate（肌醇三磷酸非水解模擬物）inaXenopuslaevisoocyte（瓜蟾卵母細胞）.TheimagewascontributedbyDavidClapham,HarvardUniversity,andreproducedwithpermissionfromCell69,283(1992).瓜蟾卵母細胞中螺旋Ca2+波共焦熒光成像Fluo-32005070540目前四十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Na+indicatorSBFISBFISBFI-Na+海馬切片CA1錐形神經(jīng)元Na+成像2005070541目前四十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Cd2+indicatorFluorescenceemissionspectraofamixtureof1μMBTC-5N(B-6845)and1μMTCPPinsolutionscontainingzeroto1.0μMCd2+.BTC-5N,tetrapotassiumsalt2005070542目前四十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Zn2+indicatorAPTRA-BTC,tripotassiumsaltFluorescenceexcitationspectraofAPTRA-BTC(A-6895)insolutionscontainingzeroto25μMZn2+.2005070543目前四十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點pHindicator5-sulfofluoresceindiacetate,sodiumsalt(SFDA)2005070544目前四十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點DNA-basedpHsensorTatsuoOhmishietal.,Biochemistry2005,447125-7130目前四十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點TatsuoOhmishietal.,Biochemistry2005,447125-7130DNA-basedpHindicator表征MCF-7乳腺癌細胞編程性死亡過程ApoptosisMCF-7乳腺癌細胞2005070546目前四十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點熒光成像通過靜脈注射或腹腔注射到生物體內(nèi)的近紅外熒光探針吸著并聚集于腫瘤等組織中，腫瘤中存在特異的細胞、蛋白質(zhì)、酶等，這些物質(zhì)可與熒光探針結(jié)合或反應(yīng)而發(fā)出熒光，可根據(jù)熒光的位置、強度得知腫瘤的位置、大小，是否轉(zhuǎn)移、擴散及腫瘤的陰性、陽性等一系列信息.2005070547目前四十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點近紅外成像為什么選擇近紅外？2005070548目前四十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點GFP綠色熒光蛋白Endostatin內(nèi)生抑制素Cy5.5花菁熒光染料NIR1,NIR2,GFP不同濾光片CY5.5標(biāo)記的內(nèi)生抑制素特異識別腫瘤目前四十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點2005070550目前五十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點2005070551目前五十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Self-quenchingprobeRalphWissleder,et.al.NatureAmerica1999,17:375-378酶活化酶作用位點C-PGC腫瘤伴生溶酶體蛋白酶特異識別自猝滅熒光探針（或細胞成像）多甲氧基聚乙烯乙二醇-聚賴氨酸-cy5.5(C-PGC),2005070552目前五十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點2005070553目前五十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Phasecontrastimage相差成像NIRFimage腫瘤細胞成像NIRFNIRFLysosomalcompartment溶酶體分隔2005070554目前五十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點NIRFimage2005070555目前五十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Template3’CCGGTAGCAACT5’Primer5‘GG3’GGCCAGGCCATCGTTGAGGCGGCCGGCCATCGGCCATCGGGCCATCGTTGGGCCATGGCCATCGTGGCCATCGTTdATPdCTPdGTPdTTPddATPdATPdCTPdGTPdTTPddCTPdATPdCTPdGTPdTTPddGTPdATPdCTPdGTPdTTPddTTPF1--AF2--CF3--GF4--TDNApolymerasedATP脫氧腺苷dCTP脫氧胞苷dGTP脫氧鳥苷dTTP脫氧胸苷ddATP雙脫氧腺苷ddCTP雙脫氧胞苷ddGTP雙脫氧鳥苷ddTTP雙脫氧胸苷FDNAsequence目前五十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點近紅外成像熒光探針七次甲基花菁素類(圖2，a)2005070557目前五十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Proteinprobes蛋白質(zhì)熒光探針RG對牛血清白蛋白（BSA）的響應(yīng)圖目前五十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點DNAprobeAbsorptionandfluorescenceemissionspectraofethidiumbromdeboundtoDNAEthidiumbromide溴化乙錠2005070559目前五十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點DNAprobeHoechst33258(bis-benzimide)AbsorptionandfluorescenceemissionspectraofHoechst33258boundtoDNA.2005070560目前六十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Normalandcamptothecin-treatedbovinepulmonaryarteryendothelialcells(BPAEC)werestainedwithC4-BODIPY500/510C9(B-3824andHoechst33258(H-1398,H-3569).BODIPYandHoechstfluorescencewererecordedusinglongpassfilter