研究目的
开发一种基于荧光素的低成本荧光化学传感器,通过"开启"荧光响应选择性检测Zn2+离子及其在活细胞成像中的应用。
研究成果
化学传感器L对Zn2+检测具有高选择性和灵敏度,其低检出限为1.59微摩尔,适用于多种溶剂和生物体系。该传感器通过CHEF和PET机制发挥作用,已成功应用于活细胞成像及分子逻辑门领域,展现出实际应用与生物应用的潜力。
研究不足
该传感器会受到Cr3+、Cu2+和Fe3+离子的干扰,且在pH值超出6.5-9.0范围时荧光响应减弱。溶剂依赖性会影响其性能,在DMF、DMSO和THF中的响应弱于乙醇。
1:实验设计与方法选择:
通过缩合反应设计合成席夫碱化学传感器L,随后在生理pH的乙醇-水介质中进行光谱表征与传感实验。研究方法包括紫外-可见光谱、荧光光谱、高分辨质谱、核磁共振、红外光谱及时间相关单光子计数(TCSPC)进行光物理分析。
2:样本选择与数据来源:
化学传感器L由荧光素肼和5-溴水杨醛合成。金属离子溶液(如Zn2?、Cd2?等)采用高氯酸盐或硝酸盐配制于HEPES缓冲水溶液中。生物成像使用Vero细胞。
3:实验设备与材料清单:
仪器包括紫外-可见分光光度计(型号-evolution 201)、Jasco 8500荧光分光光度计、布鲁克400MHz核磁共振仪、Qtof Micro YA263质谱仪、HORIBA Jobin Yvon Fluorocube-01-NL TCSPC光谱仪、Axiovert Imager M1落射荧光显微镜。试剂包含荧光素、乙酸乙酯、硅胶、甲醇、HEPES、Na?EDTA、水合肼、5-溴水杨醛(购自印度默克有限公司)。
4:1)、Jasco 8500荧光分光光度计、布鲁克400MHz核磁共振仪、Qtof Micro YA263质谱仪、HORIBA Jobin Yvon Fluorocube-01-NL TCSPC光谱仪、Axiovert Imager M1落射荧光显微镜。试剂包含荧光素、乙酸乙酯、硅胶、甲醇、HEPES、Na?EDTA、水合肼、5-溴水杨醛(购自印度默克有限公司)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过回流缩合反应合成L并进行纯化??菇鹗衾胱庸馄椎味?、pH研究、溶剂效应测试及Vero细胞成像。金属添加1分钟后采集数据,荧光检测激发波长为410 nm。
5:数据分析方法:
采用Benesi-Hildebrand方程计算结合常数,通过荧光滴定确定检测限,使用参比标准测定量子产率,寿命分析借助DAS-6软件,TCSPC数据采用统计拟合处理。
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fluorescence spectrophotometer
Jasco 8500
Jasco
Used for fluorescence emission measurements.
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NMR spectrometer
Bruker 400MHz
Bruker
Used for recording NMR spectra to characterize chemical structures.
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fluorescence lifetime spectrometer
HORIBA Jobin Yvon Fluorocube-01-NL
HORIBA Jobin Yvon
Used for time-resolved fluorescence measurements via TCSPC method.
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epifluorescence microscope
Axiovert Imager M1
Carl Zeiss
Used for cell imaging studies in biological applications.
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UV-Visible spectrometer
evolution 201
Used for absorbance measurements in spectroscopic studies.
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mass spectrometer
Qtof Micro YA263
Used for high-resolution mass spectroscopy to confirm molecular masses.
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