Fluorescence imaging technique was considered as an important tool for medical diagnosis and biological study due to various advantages. However, to achieve a high-quality fluorescent image with large signal-to-noise ratio, for most biological samples, the washing process is necessary to wash away the excess free dyes in culture medium, in order to keep the background at a minimum level. Inclusion of the washing process in the experimental procedures can disturb the continuous observation of the targets, and also decrease the accuracy of fluorescence quantification, which will severely affect the bioapplication of fluorescence imaging technique. To solve this problem, we plan to develop a series of D-π-A type flavonoid dyes based on the relationship between the chemical structure and optical properties. Due to unique environmental sensitivity of flavonoid dyes, the wash-free bioimaging could be achieved. This project will help us to understand the environment-sensitive mechanism of flavonoid dyes, and provide the theoretical and experimental basis for further design. It is also supposed to expand the bioapplication of wash-free imaging, and promote the multidisciplinary research between organic dyes and biological science.
荧光成像技术因诸多的优点而成为临床医学诊断和生命科学研究领域的重要工具之一。为了获得高信噪比的成像照片,通常的生物样本在染色后,都需要水洗的过程以除净培养液里的染料分子,从而使背景荧光噪音降至最低。然而,水洗过程会打断对成像目标的持续观测,降低荧光定量计算的准确性,严重的影响荧光成像技术在特定生物体系中的推广与应用。为此,本项目将从分子结构与荧光性能的关系出发,设计开发一系列D-π-A型黄酮染料分子,利用该类分子独特的环境敏感性,实现免水洗荧光生物成像。希望通过这项研究,能够深入理解黄酮染料分子的环境敏感机制,为今后的染料分子设计提供理论和实验依据,推进有机染料与生命科学交叉研究。
项目背景:荧光成像技术因诸多的优点而成为临床医学诊断和生命科学研究领域的重要工具之一。本项目预期从分子结构与荧光性能的关系出发,设计开发一系列D-π-A型黄酮染料分子,能够深入理解黄酮染料分子的环境敏感机制,拓展其生物应用范围,为今后的染料分子设计提供理论和实验依据。.研究内容与结果:开发了一系列基于D-π-A的环境敏感型黄酮及其合成前体查尔酮的染料,合成并构建了超过50种荧光染料的分子库,通过考察黄酮染料的化学结构与荧光性能关系,较为深入的理解了荧光染料的环境敏感机制,为今后的染料分子设计提供理论和实验依据;进一步地,基于黄酮染料的分子库,开发了该染料的一系列应用,这包括环境极性敏感检测、蛋白测定、以及免水洗生物荧光成像。申请人依托本项目支持,在荧光检测与荧光材料领域国际期刊上以通讯作者发表12 篇论文,包括Angew. Chem. Int. Ed.,Chem. Commun.,Sensors and Actuators B, Trends in Analytical Chemistry, Dyes and Pigments等,其中属于中科院分区大类或小类一区的论文共10篇,获授权的中国发明专利4项,项目执行期获得的结果超额完成了申请书中的预期研究目标。
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数据更新时间:2023-05-31
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