[發明專利]一種細胞內Hg2+的熒光成像方法

有效

• 申請號: 201611127907.X
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107064080B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 王衛;董穎杰;羅細亮;樊瀟健;張召香;孫雪梅
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N33/52
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明提出了一種可用于生物體內或細胞內Hg²⁺的熒光成像的方法。該方法采用的生物傳感器是以表面正電荷修飾的金納米籠為載體、以羅丹明B為客體分子、以Hg²⁺識別探針為分子門構建而成，具有設計巧妙、結構簡單、性能穩定、細胞膜滲透能力強、胞內釋放可控性強、對Hg²⁺選擇性好、在細胞內分散性好等諸多優點。通過采用該生物傳感器，能夠方便、快捷地實現細胞內Hg²⁺的高靈敏、高準確度的熒光成像，具有響應時間短、易于直接觀測、便于實時監測等優點。該成像方法能夠為生物體內或細胞內Hg²⁺的熒光成像的基礎研究和應用提供新的方法和技術，在環境監測、食品衛生、生命科學等領域具有較大的應用潛力和廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于環境監測、食品安全、醫療衛生、生命科學等領域，具體涉及一種生物體內或細胞內Hg²⁺的熒光成像方法。

背景技術

Hg²⁺廢水污染物是構成水環境污染的重要組成部分。排入水中的無極汞污染物不能被生物降解，而是參與食物鏈循環，可被微生物轉化為毒性更強的有機汞，并在生物體內大量富集后經過食物鏈(尤其是魚類)進入人體，嚴重威脅著人類的健康，可造成中樞神經系統、內分泌系統及腦部的損害，此外，它可能還會破壞人體免疫系統，甚至導致死亡。因此，迫切需要建立一種快速、靈敏、特異、準確的Hg²⁺檢測方法。

目前，Hg²⁺的檢測方法主要包括：分光光度法、原子吸收/發射光譜法、電感耦合等離子體發射光譜法(ICPMS)、色譜法、光學及電化學法等，然而，相比于昂貴的儀器和試劑、繁雜的樣品預處理、耗時的檢測流程等，熒光探針法更適合于Hg²⁺的檢測，不但能夠較好地滿足方便、經濟、快捷地檢測要求，而且，還能夠對生物體內或細胞內的Hg²⁺實現原位、動態的實時檢測，即實現對生物體內或細胞內Hg²⁺的時空分辨。目前，國內外對于生物體內或細胞內Hg²⁺的熒光檢測與成像的研究并不多，現有技術主要采用傳統有限的熒光染料進行成像研究，不但受到檢測條件如介質、pH值的限制、共存物質的干擾作用等，更重要的是，檢測與成像的靈敏度和選擇性均有待于提高。

近年來，現代分子生物學技術及納米新材料的發展為Hg²⁺的高靈敏、特異性生物傳感檢測技術提供了新的思路和有利條件，涌現出許多新技術、新方法。作為金納米粒子家族中的新生代，金納米籠一經問世就引發了廣泛的關注和研究。該納米材料具有中空多孔的結構。與傳統的納米顆粒相比，金納米籠的局域表面等離子共振峰位于近紅外區700～900nm，該波段對于生物醫學意義重大，尤其是對于細胞及活體研究。研究表明，包括Hg²⁺在內的多種金屬離子能夠特異性地和核苷酸“橋連”，使之形成穩定的金屬離子-堿基對。其中，Hg²⁺能夠和錯配的DNA堿基對T-T相互作用，形成穩定的T-Hg²⁺-T堿基對，這種特性已在生物傳感的設計與應用方面顯示出巨大的潛力，為生物體內或細胞內Hg²⁺的熒光檢測及共聚焦熒光顯微成像提供了新型、特異、高效的檢測平臺。采用表面正電荷修飾的金納米籠作為納米容器，利用富T單鏈DNA與金納米籠表面的靜電作用構建生物傳感器并將其用于生物體內或細胞內Hg²⁺的熒光成像還未見文獻報道。

發明內容