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通过改进的FRET/FLIM分析方法测量活细胞中转录因子Nrf2与其负调控因子Keap1的相互作用
摘要: 转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)及其主要负调控蛋白Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)构成了一套分子效应与传感系统,通过协调全面的细胞?;こ绦?,对细胞氧化还原稳态的扰动作出强效响应。在稳态条件下,Nrf2是一种短寿命蛋白,会被靶向泛素化及蛋白酶体降解。当遇到亲电试剂、氧化剂或促炎刺激时,Keap1中的半胱氨酸传感器会发生化学修饰,导致其无法靶向降解Nrf2,进而使该转录因子积累并增强细胞?;せ虻淖肌K淙煌ü嘀痔逋庀低骋焉钊虢馕隽薔rf2与Keap1的蛋白互作关系,但能在活细胞环境中评估这些互作的检测方法却很少。我们先前开发了基于成像的FLIM/FRET技术来可视化和测量单细胞中Nrf2与Keap1的相互作用。本研究旨在改进该方法以提高通量与精度,并降低细胞间差异性。为消除方向偏倚可能性,我们在Keap1与FRET受体荧光蛋白标签间引入了柔性连接肽;为确保Nrf2-FRET供体荧光蛋白标签的正确成像,采用sfGFP作为FRET供体使其成熟时间与内源性Nrf2半衰期匹配。全局分箱法提升了检测通量,而分析过程中纳入实测仪器响应函数则提高了精度。应用该方法发现结果与受体表达水平存在强共变关系,通过考虑受体水平可规避细胞间差异性,从而增强活细胞中Keap1-Nrf2相互作用测量的灵敏度。
关键词: FRET(荧光共振能量转移)、活细胞成像、荧光寿命、FLIM(荧光寿命成像显微镜)、sfGFP(超折叠绿色荧光蛋白)、蛋白质-蛋白质相互作用、全局合并、Keap1(Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1)、仪器响应函数、Nrf2(核因子E2相关因子2)
更新于2025-11-21 11:08:12
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PS/AgNPs复合材料溶剂蒸汽诱导成膜研究
摘要: 本研究中,将芘(P)标记的聚苯乙烯(PS)乳胶分散液与银纳米颗粒(AgNPs)按0至50 wt%的重量分数范围混合。采用滴铸法将制备的混合物滴加在玻璃基底上,并于室温下干燥。随后使所得粉末薄膜暴露于溶剂蒸汽中,以监测PS/AgNPs复合材料的成膜行为及形貌变化。通过快速瞬态荧光(FTRF)技术评估复合材料成膜行为——该技术通过测量芘在蒸汽暴露过程中荧光衰减轨迹的寿命来表征。研究发现芘寿命随蒸汽暴露时间t的增加而缩短,针对低猝灭效率情况采用Stern-Volmer动力学分析解释芘寿命下降现象。利用紫外-可见光(UVV)技术监测薄膜光学透明度,在0-20 wt% AgNPs含量范围内获得光滑透明薄膜;但超过该范围后,由于AgNPs含量增加导致团聚,薄膜呈现低透明度与不良成膜特性。应用Prager-Tirrel模型处理FTRF数据,获取蒸汽诱导成膜过程中爬行PS链的往复频率ν。成膜完成后拍摄样品SEM图像,其结果与光学及荧光猝灭数据一致。
关键词: 聚苯乙烯乳胶、成膜、蠕动频率、荧光寿命、纳米复合材料、交叉密度、银纳米粒子、蒸汽诱导
更新于2025-09-23 15:23:52
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细胞自发荧光的固定和封片处理对其荧光寿命的影响
摘要: 荧光寿命测量常用于活细胞及固定细胞和组织。固定与封片流程是细胞研究或临床诊断中的常规操作。本研究通过荧光寿命成像显微镜技术,针对细胞自发荧光中的荧光团(还原态荧光时间缩短)研究了固定与封片处理的影响。两种内源性辅酶——烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)在活细胞与固定细胞中呈现不同结果:活体HeLa细胞中NADH平均寿命约1.02纳秒,而经14天固定后仍维持在1.57纳秒左右;活体与固定11天内的HeLa细胞中FAD平均寿命相近(约1.75纳秒),但12天后增至2.10纳秒。进一步分析了两类荧光团的自由态与结合态,发现结合态FAD存在与细胞分裂周期相关的两个亚群。同时研究了封片介质的影响,表明与中性加拿大树胶相比,甘油对荧光寿命具有负面效应。
关键词: 荧光寿命、固定细胞、自发荧光、封片剂
更新于2025-09-23 15:23:52
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提高宫颈癌前病变的诊断:主成分分析结合支持向量机应用于荧光寿命成像
摘要: 我们通过联合应用主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM),对离体获取的上皮增生(EH)和CIN-I宫颈组织样本的荧光寿命成像(FLI)平均荧光衰减曲线进行诊断,显著提高了宫颈癌的诊断水平。研究发现,与CIN-I样本相比,EH样本的双指数拟合荧光寿命的快慢分量均更高。对平均时间分辨荧光衰减曲线应用PCA显示,第二主成分与第一主成分结合能增强EH与CIN-I组织的区分度。随后分别采用SVM支持向量机对荧光寿命和主成分得分进行分类以识别这两种组织。当将荧光寿命与主成分得分组合输入SVM时,诊断能力显著提升。
关键词: 主成分分析、荧光寿命、支持向量机、主成分得分
更新于2025-09-23 15:22:29
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??-三嗪共轭多孔有机聚合物框架用于硝基芳香爆炸物的超灵敏检测
摘要: 一种含芴和三嗪单元的多孔有机聚合物(PTF)通过一种简单且经济高效的方法合成。该材料通过傅里叶变换红外光谱、固态13C核磁共振和X射线光电子能谱进行了充分表征。吸收光谱表明聚合物主链中两个单元之间存在电子耦合。实验证明了该材料具有高热稳定性、化学稳定性和多孔性。当加入ppb级浓度的硝基芳香化合物时,PTF的荧光被猝灭。这归因于电子丰富的聚合物主链向缺电子的硝基芳香化合物发生光诱导电子转移。通过一系列基态吸收、稳态和时间分辨荧光实验,对荧光猝灭中观察到的超放大效应进行了广泛研究。最后,通过猝灭作用球模型成功将这种超放大猝灭归因于静态猝灭。苦味酸的静态猝灭常数高达约3.9×103 M?1,结合低至89 ppb的检测限,表明PTF可作为硝基芳香爆炸物的有效化学传感器。
关键词: 作用球模型、多孔聚合物、荧光寿命、斯特恩-沃尔默图、三聚氯氰、荧光猝灭
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过电解氮掺杂纳米网状石墨烯制备的氮掺杂石墨烯量子点用于铁离子的荧光测定
摘要: 通过直接电解负载氮掺杂纳米网状石墨烯(NG)的碳布电极,高产率(约25%)合成了氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)。该N-GQDs发射出强烈的蓝色荧光,量子产率(QY)为10%±3%。同时,N-GQDs富含羟基、羧基、碱性吡啶氮和硝基,这些基团有助于增强N-GQDs与Fe3?的相互作用,从而实现对Fe3?离子的高灵敏检测。具体而言,在不同浓度的N-GQD溶液中对Fe3?进行测定,其线性范围宽达10–1000 μM(150 μg·mL?1),检测限低至0.19 μM(10 μg·mL?1)。此外,荧光猝灭机制表明,电化学氧化产生的官能团增强了N-GQDs与Fe3?的相互作用,而N-GQDs的窄带隙(2.83 eV)使其易于实现从N-GQDs到Fe3?的电子转移。
关键词: 荧光寿命、带隙、动态猝灭、碳布电极、电化学氧化
更新于2025-09-23 15:21:01
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荧光纳米金刚石 || 制备荧光纳米金刚石
摘要: 宝石行业中,彩色天然钻石通常被称为花式钻石或彩钻。它们稀有而美丽,在珠宝市场上部分甚至标价惊人。相比之下,微米和纳米级钻石粉末无论是否带色或荧光,价格都较为低廉。自古以来,这些粉末主要因其卓越的硬度被用作研磨和抛光磨料。几个世纪以来,人们几乎未关注纳米钻石的其他特性,如与生俱来的生物相容性和发光能力。2005年荧光纳米钻石(FND)的发明彻底改变了这一领域,开创了钻石研发的新方向。过去十年对FND的实验表明,表面功能化的FND在物理、化学、生物和医学等多元领域展现出各种应用前景。值得注意的是,正如玛丽·居里发现镭元素(第3.2节)那样,FND堪称"居里夫人的宝石",当之无愧是科学家的最佳伙伴。
关键词: 荧光纳米金刚石、磁调制荧光、荧光寿命、尺寸减小、FND、离子辐照、H3色心、氮空位色心、电子辐照、NV色心
更新于2025-09-23 15:21:01
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提高荧光寿命以改善STED纳米显微镜的分辨率
摘要: 超分辨率显微镜(SRM)因其能观测小于200纳米的微小物体,对生物科学产生了重大影响。受激发射损耗(STED)显微镜是这类SRM技术的主要类别之一,它通过纯光学调制荧光行为实现超越衍射极限的分辨率。本研究探究了激光束在共聚焦与STED成像模式下对荧光寿命的影响。结果表明:随着照射时间延长,两种荧光微球在STED成像模式中的荧光寿命较共聚焦模式出现显著变化。这种荧光寿命的增加会降低饱和光强,从而在相同损耗功率下提升STED成像分辨率。该现象在固定HeLa细胞中Star635P标记的人类Nup153蛋白上同样被观察到,这可为合成对环境敏感以提升STED纳米显微分辨率的荧光标记物提供参考依据。
关键词: 共聚焦显微镜、超分辨率成像、荧光寿命、荧光显微镜
更新于2025-09-23 15:21:01
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MEH-PPV光物理:邻近二维猝灭剂影响的研究洞察
摘要: 通过旋涂法将掺杂少量MEH-PPV的13纳米厚聚苯乙烯薄膜沉积在化学气相沉积生长的石墨烯上,观测多个光致发光(PL)参数的变化,研究了二维淬灭对单链光物理特性的影响。当99%的PL被淬灭时,我们发现PL寿命下降了60%,同时由于长波长发射优先被淬灭,PL发射出现显著蓝移。在光漂白过程中,孤立聚合物呈现的蓝光谱位移在淬灭剂存在时直至70%聚合物发生光漂白前均被消除。研究结果采用静态无序诱导共轭长度分布模型进行解释:淬灭剂通过开启新的非辐射衰减通道,使激子来不及迁移至邻近低能发色团;能量向最低能级发色团的转移减少,从而降低了其光漂白速率。最终,通过对比淬灭与非淬灭光谱,可估算沿聚合物主链的能量转移速率约为2纳秒?1。
关键词: 荧光寿命、光漂白、光物理、共轭聚合物、荧光猝灭、单分子、石墨烯
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过荧光寿命成像测量揭示单层和多层WSe?中激子动力学的层依赖特征
摘要: 二维(2D)过渡金属硫族化合物(TMD)材料因其卓越的电子和光学特性引起了显著关注。然而,关于其复杂激子特性及预期会影响光电器件性能的激子动力学过程,目前知之甚少。荧光过程能很好地揭示激发后激子跃迁的过程。本研究首次通过荧光寿命成像显微镜(FLIM)探究了室温下层状WSe?中层依赖的激子动力学特性。本文重点研究两种主要激子类型:直接跃迁中性激子和三激子。与中性激子寿命(四层内<0.3纳秒)相比,三激子具有更长寿命(四层内约6.6纳秒),且随层数增加而延长。我们将较长寿命归因于较厚WSe?中三激子数量增加及其构型多样性。此外,当WSe?薄片从单层增至四层时,整体平均寿命增幅超过10%。本研究提供了一种新颖的可调控层依赖方法来控制激子动力学过程,并发现了室温下三激子相对较长的跃迁寿命,为未来研究基于TMD的光电器件中的电荷传输奠定了基础。
关键词: 二维(2D)二硒化钨(WSe2)、荧光寿命、荧光寿命成像显微镜(FLIM)、激子动力学、密度泛函理论(DFT)
更新于2025-09-23 15:19:57