细胞器定位的气体信号分子双光子近红外荧光探针的设计合成及生物成像应用研究

基本信息
批准号:21605046
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:周礼义
学科分类:
依托单位:湖南工业大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李俊彬,卢丹青,王倩倩,刘永超,闫平
关键词:
生物成像近红外发射气体信号分子双光子荧光探针细胞器定位
结项摘要

Dynamic real-time monitoring of intracellular gaseous signal molecules in organelles is of great significance for investigating their physiological and pathological functions in cells. Currently, several two-photon fluorescent probes have been reported for gaseous signal molecules detection in organelles. These probes adopted two-photon excitation in the near-infrared region. However, their emissions were usually located in the visible light region, limiting the imaging depth and resolution. The combination of the two-photon excitation with the near-infrared emission to construct the two-photon fluorescent probes with near-infrared emission will afford improved imaging effect and imaging depth. In this project, we adopt the Through-Bond Energy Transfer (TBET) strategy, and choose hydrogen sulfide as the model gaseous signal molecule to build a novel two-photon fluorescent probe platform with near-infrared emission. By further modifying with the organelle-targeting groups, a series of novel organelle-targeting (mitochondria, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, and lysosome) two-photon near-infrared fluorescent probes will be developed for H2S, which will be applied in dynamic and real-time monitoring of H2S in cells, tissues and animals. Our design may also provide a dye platform for developing two-photon near-infrared fluorescent probes for other gaseous signal molecules. This project will provide a valuable theoretical basis and technical support for the study of physiological and pathological functions of gaseous signal molecules, as well as early diagnosis of related diseases.

动态实时监测细胞器中的气体信号分子对研究其生理病理功能具有十分重要的意义。目前已有一些用于细胞器中气体信号分子检测的双光子荧光探针被报道,这些探针采用处于近红外区的双光子激发,然而其发射大多处于可见光区,成像深度及分辨率均受限。将双光子激发与近红外发射相融合,构建近红外发射的双光子荧光探针能够获得更好的荧光成像效果与成像深度。本项目拟基于跨键能量转移(TBET)策略,以硫化氢作为模型气体信号分子,构建具有近红外发射的双光子荧光探针平台,并将其与细胞器定位的基团相结合,开发一系列新型的细胞器(线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体)定位的硫化氢双光子近红外荧光探针,实现细胞、组织、活体中硫化氢的动态实时监测,并为构建其他气体信号分子双光子近红外荧光探针提供染料平台。项目研究成果可望为细胞器内气体信号分子的生理病理功能的研究,以及疾病的早期诊断提供有价值的理论依据和技术支持。

项目摘要

细胞器中的气体信号分子对研究其生理病理功能具有十分重要的意义。本课题通过能量转移策略和合理的分子设计等手段获得了一系列光学性能优越的细胞器靶向的双光子激发的荧光探针,从而实现了细胞、组织、活体中气体信号分子的成像分析。综上所述,此项目为研究细胞器中气体信号分子的生理病理功能奠定了坚实的基础,并为疾病的早期诊断提供了有价值的理论依据和技术支持。项目支助发表SCI论文12篇(一区论文10,二区论文两篇,TOP级5篇),待发表三篇。申请发明专利两项。培养研究生9名。项目投入经费二十万元,支出19.7518万元,各项支出与预算有差别(由于项目获得者从2017年3月从湖南工业大学调离到中南林业科技大学任职),剩余的0.2482万元计划用于本项目研究的后续支出。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
3

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
4

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
5

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018

周礼义的其他基金

相似国自然基金

1

近红外发射双光子荧光纳米探针的设计、合成及其肿瘤分子成像分析

批准号:21675042
批准年份:2016
负责人:刘长辉
学科分类:B0404
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
2

具有近红外发射的新型次氯酸双光子比率荧光探针设计、合成及生物成像性质研究

批准号:61605060
批准年份:2016
负责人:刘克印
学科分类:F0509
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

细胞器靶向近红外硫醇荧光探针的设计、合成及应用研究

批准号:21807021
批准年份:2018
负责人:杨瑜涛
学科分类:B0701
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

近红外荧光开关与双光子激发荧光探针的设计、合成与生物探测研究

批准号:21373218
批准年份:2013
负责人:田志远
学科分类:B0805
资助金额:84.00
项目类别:面上项目