基于半导体聚合物纳米粒子探针的比率型活性物种检测
——推荐一个研究型综合化学实验
2021-09-26宋国胜廖师夷王友娟宦双燕
大学化学 2021年8期
宋国胜,廖师夷,王友娟,宦双燕
湖南大学化学化工学院,长沙 410082
半导体聚合物纳米粒子(Semiconducting Polymer Nanoparticles,SPNs)是由疏水性半导体聚合物通过纳米组装的方法制备,并能直接分散在水溶液中的一种新型纳米材料[1,2]。SPNs本身的特殊分子结构使其具有优异的光学性能,并具有高生物相容性和可降解性的特点,能够很好地克服无机量子点中普遍存在的体内长期滞留和生物毒性等问题[3,4]。因而,SPNs在生物标志物的检测上具有极大的优势和潜力。
活性氧物种(Reactive Oxygen Species,ROS)是指机体内或者自然环境中含氧并且性质活泼的物质的总称。常见的ROS包括H2O2、1O2、HClO、·OH、ONOO−等等[5–7]。生物体内ROS的正常水平对维持体内的氧化还原动态平衡起着重要作用。在外源刺激(如紫外线或X射线)的刺激下,ROS会剧烈产生,导致机体的氧化还原平衡失调[8,9],进而发生一系列疾病,如癌症、动脉粥样硬化、心脑血栓等[10]。因此,高灵敏地检测生物体内ROS的含量变化对于进一步了解其生理功能和准确诊断ROS相关疾病具有重要意义。
传统单信号输出的检测方法易受到检测过程中环境因素的干扰。与之相比,通过多信号输出的比率型检测方法,可使用多种不同信号相互参照,提高检测的准确度,进而有望消除因探针浓度、光漂白、检测设备等因素所造成的数据失真。因此,该方法在细胞和动物活体水平进行目标物检测方面有着广泛应用前景。
本实验基于半导体聚合物(PFODBT)对ROS的高稳定性,将PFODBT作为信号参考分子,利用染料分子(IR775s)对ROS响应性变化的特性;……
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