[發(fā)明專利]一種細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽的熒光成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710139629.8
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106932371B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王衛(wèi);董穎杰;丁彩鳳;萬均;羅細(xì)亮
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團(tuán)代

本發(fā)明提出了一種細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽的熒光成像方法。該方法采用的是一種基于可控釋放技術(shù)的熒光傳感器用于細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽的熒光成像。所采用的熒光傳感器包括金納米籠、熒光染料和谷胱甘肽識別探針，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)巧妙、性能穩(wěn)定、細(xì)胞膜滲透能力強(qiáng)、胞內(nèi)釋放可控性強(qiáng)、對谷胱甘肽選擇性好、在細(xì)胞內(nèi)分散性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。通過采用該熒光傳感器，能夠方便、快捷地實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽的高靈敏、高清晰的熒光成像，具有響應(yīng)時(shí)間短、易于直接觀測、便于實(shí)時(shí)監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)。基于本發(fā)明的可控釋放技術(shù)為腫瘤細(xì)胞靶向治療、藥物輸送、細(xì)胞成像與實(shí)時(shí)監(jiān)測提供了新的技術(shù)和方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于可控釋放技術(shù)的谷胱甘肽(GSH)的熒光成像方法，具體涉及一種可在醫(yī)療衛(wèi)生、生物醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用的生物體內(nèi)、細(xì)胞及組織當(dāng)中谷胱甘肽的熒光成像方法。

背景技術(shù)

谷胱甘肽(GSH)是一種由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸構(gòu)成的三肽化合物，來自于半胱氨酸殘基中的巰基使它成為具有重要意義的生物活性物質(zhì)。GSH廣泛存在于動、植物細(xì)胞，是細(xì)胞內(nèi)含量最豐富的非蛋白巰基物。GSH在人體各種組織及細(xì)胞中的含量以及與各種疾病的關(guān)系備受關(guān)注，至今一直是廣泛研究的熱點(diǎn)。GSH參與生物體內(nèi)多種生化反應(yīng)，具有非常重要的生理作用，如氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)，蛋白、核酸的合成，抗氧化作用等等。作為機(jī)體中廣泛存在的重要抗氧化劑，GSH在防衛(wèi)機(jī)體免受自由基傷害、抗腫瘤及抗衰老等方面發(fā)揮了重要作用。特別是GSH所具有的抗突變作用，有利于抑制誘發(fā)癌癥基因的突變，對肝癌、肺癌、皮膚癌、前列腺癌等多種癌細(xì)胞病變有一定的抑制作用，據(jù)稱，GSH是人體內(nèi)最有效的抗癌物。

生物體內(nèi)細(xì)胞及組織當(dāng)中GSH及相關(guān)巰基物濃度的改變與多種重大疾病相關(guān)聯(lián)。因此，GSH的含量是衡量機(jī)體內(nèi)抗氧化能力大小的重要指標(biāo)。報(bào)道稱，如果GSH在體內(nèi)的含量低于正常水平，將導(dǎo)致像糖尿病、酒精肝中毒、白內(nèi)障、癌癥、帕金森綜合征、心血管疾病、阿耳茨海默氏病(Alzheimer，早老性癡呆)等一系列病癥在人體的發(fā)生。因此，常規(guī)診斷利用GSH及相關(guān)巰基物的濃度檢測作為某些疾病診斷的重要依據(jù)。由此可見，建立高效、靈敏、經(jīng)濟(jì)的GSH及相關(guān)巰基化合物的檢測方法不僅有助于重大疾病的臨床診斷與治療，同時(shí)，對于生物、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、食品、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域的研究與應(yīng)用均具有重要意義。

目前，發(fā)展了多種測定GSH的檢測技術(shù)，包括化學(xué)的、儀器的，諸如紫外/可見分光光度法、熒光法、酶循環(huán)法、電化學(xué)法、化學(xué)發(fā)光法、電致化學(xué)發(fā)光法、高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細(xì)管電泳法等多種方法，每種方法在靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性、檢測時(shí)間、成本、儀器等方面都各有其優(yōu)缺點(diǎn)，目前還沒有一種既快速、穩(wěn)定、特異，又十分靈敏、經(jīng)濟(jì)的測定方法。影響了它們在高通量的常規(guī)臨床檢測及生物研究中的應(yīng)用。根據(jù)GSH檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，迫切需要提高檢測靈敏度以實(shí)現(xiàn)微量樣品的高靈敏、高特異性的檢測要求。

近年來，現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)及納米技術(shù)的快速發(fā)展為GSH的高靈敏、特異性生物傳感檢測技術(shù)提供了新的思路和技術(shù)。作為金納米顆粒家族中的新材料，金納米籠一經(jīng)問世便得到了廣泛的關(guān)注和研究。研究表明，作為還愿型物質(zhì)的GSH能夠與含有雙硫鍵(—S—S—)的物質(zhì)發(fā)生特異性反應(yīng)，可將其中的雙硫鍵切斷并分別將其還原為巰基(—SH)，同時(shí)，自身被氧化，生成氧化型產(chǎn)物GSSG。本發(fā)明根據(jù)GSH的這一反應(yīng)特性，將其巧妙地應(yīng)用到基于納米材料的生物傳感的設(shè)計(jì)與應(yīng)用領(lǐng)域，為GSH的高靈敏檢測提供了新型、特異、高效的檢測平臺。采用金納米籠作為納米載體，利用含有雙硫鍵的生物識別分子構(gòu)建基于可控釋放的熒光傳感器用于GSH的檢測及熒光成像技術(shù)還未見文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容