[發(fā)明專利]一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光熒光開啟探針及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010212542.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN111334291B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申靜;鮑萍萍;李聰;張海峰;章經(jīng)天
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市口腔醫(yī)院
• 主分類號(hào): C09K11/06
• 分類號(hào): C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 馬小星

本發(fā)明提供了一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光熒光開啟探針及其制備方法和應(yīng)用，屬于細(xì)菌檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的聚集誘導(dǎo)發(fā)光熒光開啟探針中含有可特異性結(jié)合革蘭氏陰性菌(G?菌)的多粘菌素B(Polymyxin B)片段，Polymyxin B可以與革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分LPS特異性結(jié)合，在可見光照射下能夠發(fā)出強(qiáng)烈熒光，從而可以實(shí)現(xiàn)定性的特異性檢測(cè)G?菌，還可以作為光動(dòng)力療法的光敏劑，白光照射后產(chǎn)生活性氧物質(zhì)(ROS)，從而實(shí)現(xiàn)選擇性殺死G?細(xì)菌。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及細(xì)菌檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光熒光開啟探針及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

細(xì)菌微生物的研究方法主要包括分離培養(yǎng)和顯微觀察兩方面。細(xì)菌培養(yǎng)是傳統(tǒng)的細(xì)菌鑒定方法，但耗時(shí)長、特異性低，并且很多細(xì)菌型尚無法培養(yǎng)。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，聚合酶鏈反應(yīng)被用于根管細(xì)菌的檢測(cè)及定量分析，相對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)，特異性高、敏感性強(qiáng)、速度快，但易將己調(diào)亡的細(xì)菌也包括在內(nèi)，增加了細(xì)菌活菌檢測(cè)的假陽性。逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)RNA的方法相對(duì)PCR能更準(zhǔn)確評(píng)價(jià)活性狀態(tài)細(xì)菌，但是操作步驟復(fù)雜，易受操作者技術(shù)影響。高通量測(cè)序技術(shù)(High-Throughput Sequencing，HTS)以高輸出量與高解析度為特性，可實(shí)現(xiàn)根管微生物鑒定更大的測(cè)序深度，促進(jìn)了對(duì)不可培養(yǎng)微生物以及痕量菌的研究，但是存在海量數(shù)據(jù)分析難和數(shù)據(jù)去偽存真難的問題。掃描電子顯微鏡分辨率高，能直觀顯示根管表面細(xì)菌的形態(tài)與分布，還可利用圖像分析軟件對(duì)細(xì)菌進(jìn)行定量分析，但是樣本觀察前繁雜的處理過程會(huì)影響細(xì)菌生物膜形態(tài)結(jié)構(gòu)。近年來，應(yīng)用LIVE/DEAD熒光探針(多為SYTO9/PI)染色結(jié)合共聚焦激光掃描顯微鏡(Confocal laser scanning microscope，CLSM)逐漸成為觀察根管細(xì)菌生物膜的主流研究方法，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌生物膜的三維定量分析，直觀顯示細(xì)菌活死狀態(tài)，對(duì)于牙本質(zhì)小管內(nèi)細(xì)菌的觀察分析更是其突出優(yōu)勢(shì)。

以上技術(shù)雖各具優(yōu)勢(shì)，但無一不復(fù)雜繁瑣、對(duì)操作者技術(shù)要求高、花費(fèi)時(shí)間長。目前尚缺乏一種簡單、快速、準(zhǔn)確且靈敏度高的細(xì)菌檢測(cè)方法，因此研究一種可以特異性區(qū)分革蘭氏陽性/陰性(G+/G-)菌的檢測(cè)方法具有重要意義。

近年來，熒光開啟(turn-on)探針用于生物活性分子的檢測(cè)吸引了研究者們的極大關(guān)注。這些探針含有淬滅基團(tuán)，通常在水溶液中不發(fā)光或熒光強(qiáng)度很弱(off狀態(tài))，只有當(dāng)它們遇到所需檢測(cè)的生物分子并與之相互作用后，探針的熒光才會(huì)顯現(xiàn)(turn-on)，因此具有高特異性、高信噪比以及低偽陽性信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。但是，這些探針的制備工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，使其應(yīng)用受到一定限制，目前已有的熒光turn-on探針中，僅很少一部分可用于實(shí)時(shí)檢測(cè)活有機(jī)體中的生物活性分子。

最近，基于“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”(Aggregation-Induced Emission，AIE)染料的熒光turn-on探針被開發(fā)。AIE分子是一類在聚集狀態(tài)下表現(xiàn)出發(fā)光增強(qiáng)的發(fā)光材料，如四苯基乙烯等，其檢測(cè)生物分子的機(jī)理是AIE分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)受到限制，導(dǎo)致熒光開啟。相比于含有淬滅基團(tuán)的熒光turn-on探針，AIE熒光turn-on探針合成更為簡單經(jīng)濟(jì)，熒光開啟的比率更高，并且可以在活細(xì)胞中檢測(cè)生物分子。但是，現(xiàn)有技術(shù)中AIE熒光turn-on探針并不能用于特異性檢測(cè)或特異性殺傷G-菌。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光熒光開啟探針，本發(fā)明提供的具有式I所示結(jié)構(gòu)的聚集誘導(dǎo)發(fā)光熒光開啟探針可以特異性檢測(cè)G-菌，還可以特異性殺傷G-菌。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光熒光開啟探針，具有式I所示結(jié)構(gòu)：

式I中R具有式II所示結(jié)構(gòu)：

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光熒光開啟探針的制備方法，包括以下步驟：