本文介绍的是银娱优越会官网GEGPRIVCLUB柔性电子（未来技术）研究院银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB通过理性设计银娱优越会官网GEGPRIVCLUBα-酮银娱优越会官网GEGPRIVCLUB基银娱优越会官网GEGPRIVCLUB性的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子银娱优越会官网GEGPRIVCLUB，并银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB研究，发表在《Journal of Innovative Optical Health Sciences》期刊2023年第4期。

A novelα-ketoamide reactivity-based two-photon fluorogenic probe for visualizing peroxynitrite in Parkinson's disease models

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银娱优越会官网GEGPRIVCLUB（PD）是第二大常见的神经退行性疾病。线粒体功能障碍与氧化应激是PD的重要发病机制，线粒体功能障碍导致的ROS大量产生在多巴胺能神经元的死亡过程中扮演重要角色。PD病理条件下，中枢神经系统中的一氧化氮合成酶产生过量的NO，与线粒体损伤过程中产生的过量O₂^•−迅速银娱优越会官网GEGPRIVCLUB，生成银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB（ONOO⁻）。ONOO⁻具有较强的氧化性和亲核性，可氧化攻击核酸、脂质和蛋白质等生命大分子，导致细胞死亡。由于ONOO⁻的生物水平低、稳定性差、半衰期短，快速、准确检测生物系统中的ONOO⁻具有很大的挑战。银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子银娱优越会官网GEGPRIVCLUB成像作为一种非侵入性和背景干扰低的成像技术，是监测复杂生物系统中ONOO⁻水平的理想方法。因此，开发一种银娱优越会官网GEGPRIVCLUB的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUBPD银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中的ONOO⁻具有重要意义。α-酮银娱优越会官网GEGPRIVCLUB是经典的ONOO⁻识别基团，但是基于α-酮银娱优越会官网GEGPRIVCLUB基银娱优越会官网GEGPRIVCLUB性的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB在PD银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中追踪ONOO⁻波动尚未报道。此外，现有α-酮银娱优越会官网GEGPRIVCLUB的ONOO⁻银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB大多通过含有吸电子取代基(NO₂或CN)的芳基二羰基来提高银娱优越会官网GEGPRIVCLUB活性，然而随着银娱优越会官网GEGPRIVCLUB活性的增加，其他活性氧物质可能会干扰ONOO⁻的选择性检测，包括H₂O₂和ClO⁻。因此，开发银娱优越会官网GEGPRIVCLUBα-酮银娱优越会官网GEGPRIVCLUB基银娱优越会官网GEGPRIVCLUB性的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUBPD银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中的ONOO⁻仍面临挑战。

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本研究选择能够特异性响应ONOO⁻的基团α-酮银娱优越会官网GEGPRIVCLUB作为识别基团，萘环结构作为银娱优越会官网GEGPRIVCLUB团合成银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB。体内外结果表明，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUBDFlu具有优异的灵敏度、选择性、稳定性及生物相容性，并且能够成功应银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB多种神经毒素诱导的PD银娱优越会官网GEGPRIVCLUB（包括细胞、斑马鱼）中ONOO⁻的水平波动。因此，该银娱优越会官网GEGPRIVCLUB不仅能够在复杂的生理病理系统中检测到ONOO⁻水平的波动，更重要的是有望为ONOO⁻相关疾病的早期诊断提供一种快速、有效的检测工具。

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图1：ONOO⁻银娱优越会官网GEGPRIVCLUBDFlu和SFlu的合成路线

将α-酮银娱优越会官网GEGPRIVCLUB与N-甲基氨基乙酰萘（Flu）通过草酰氯的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB化银娱优越会官网GEGPRIVCLUB生成ONOO⁻银娱优越会官网GEGPRIVCLUBDFlu和SFlu，一方面Flu具有优异的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子活性，识别后释放Flu可保证其双子银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB性质；另一方面通过乙酰基萘可以削弱其银娱优越会官网GEGPRIVCLUB活性，有助于实现ONOO⁻专一性检测。并对所获得银娱优越会官网GEGPRIVCLUB进行了全面的表征，确定了其结构与设计一致。

2.银娱优越会官网GEGPRIVCLUB在溶液中识别ONOO⁻的光物理性质变化

图2：(a)DFlu(10μM)对不同浓度ONOO⁻(λex = 350 nm)的吸收光谱和(b)银娱优越会官网GEGPRIVCLUB光谱。(c)SFlu(10μM)在不同浓度ONOO⁻(λex = 365 nm)下的吸收光谱和(d)银娱优越会官网GEGPRIVCLUB光谱。(e)不同浓度ONOO⁻在490 nm处的发射强度变化。在0-3000 nM范围内加入不同浓度ONOO⁻的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度线性拟合曲线。λex = 350 nm。(f)在60 s时加入10-50μM ONOO⁻，490 nm处的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度随时间的变化

如图2所示，两种ONOO⁻银娱优越会官网GEGPRIVCLUBDFlu和SFlu均可以识别ONOO⁻。其中DFlu识别ONOO⁻后，表现出银娱优越会官网GEGPRIVCLUB“开启”行为，并且响应时间较短。因此，接下来我们选择了DFlu进一步评估其识别ONOO⁻的专一性、抗干扰能力。

3.识别ONOO⁻的专一性、抗干扰能力及稳定性

图3：(a)DFlu对各种物质的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB响应。1-29:空白; ONOO⁻; ROO⁻;¹O₂;·OH; ClO⁻; H₂O₂; Mg²⁺; Al³⁺; Cu²⁺; Fe³⁺; Mn²⁺; Zn²⁺; Ni²⁺; HCO³⁻; F⁻; I⁻; Br⁻; NO₃⁻; CO₃⁻; SO₄²⁻;甘氨酸;丙氨酸;缬氨酸;蛋氨酸;脯氨酸;丝氨酸;酪氨酸;组氨酸。(b)在28种物质存在下，DFlu与ONOO⁻银娱优越会官网GEGPRIVCLUB的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度。λex = 350 nm，λem = 490 nm;(c)DFlu与空白、H₂O₂(100µM)、H₂O₂(500µM)、ONOO⁻(40µM)孵育后的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB响应和(d)柱图。不同（e）温度与（f）pH中，DFlu与ONOO⁻银娱优越会官网GEGPRIVCLUB前后的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度

在常见生物系统中所蕴含的阳离子、阴离子及氨基酸的存在下，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB表现出稳定的专一性及抗干扰能力；另外得益于银娱优越会官网GEGPRIVCLUB活性的降低，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB对ONOO⁻类似物H₂O₂表现超高的化学惰性，即使在较高浓度的H₂O₂存在下，也不会干扰银娱优越会官网GEGPRIVCLUB特异性识别ONOO⁻。且银娱优越会官网GEGPRIVCLUB在生理环境下（温度和pH）也表现出较高的稳定性。

4.识别机制研究

图4：（a)DFlu与ONOO⁻银娱优越会官网GEGPRIVCLUB30 min的HPLC变化。(b)DFlu和Flu的理论TDDFT吸收峰。(c) 加入ONOO⁻前后DFlu的吸收峰变化。(d)DFlu和Flu的结构和DFT优化的前线分子轨道

通过高效液相色谱、紫外-可见吸收光谱结合理论计算结果表明：银娱优越会官网GEGPRIVCLUBDFlu识别ONOO⁻后，可释放Flu，恢复Flu分子内电荷转移（ICT)能力，表现出强烈的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号，这与我们设计思想一致。

5.DFlu检测细胞外源性及PD细胞银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中的ONOO⁻水平

图5：SH-SY5Y细胞外源性ONOO⁻的（a）共聚焦显微成像及（b）银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度量化图（n = 3，λex = 405 nm，λem = 500-570 nm，*P < 0.05 vs control，^#P< 0.05 vs SIN-1）；MPP⁺诱导SH-SY5Y细胞银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中内源性ONOO⁻的（c）共聚焦显微成像及（d）银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度量化图（n = 3，λex = 405 nm，λem = 500-570 nm，*P < 0.05 vs control，^#P< 0.05 vs MPP⁺）

如图5所示，一方面，应用10μMDFlu检测SH-SY5Y细胞中的外源性ONOO⁻水平。利用SIN-1处理SH-SY5Y细胞后，DFlu检测发现，与对照组细胞相比，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号显著增强，经过 ONOO⁻清除剂UA进一步处理后，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号降低。另一方面，利用MPP⁺刺激SH-SY5Y细胞构建PD细胞银娱优越会官网GEGPRIVCLUB，在银娱优越会官网GEGPRIVCLUB成像系统中应用DFlu检测ONOO⁻信号变化。对照组细胞几乎无银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号，MPP⁺刺激后银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号显著增强，相比对照组增加了约6倍，ONOO⁻清除剂UA进一步处理后，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度显著降低。以上结果证明，DFlu适银娱优越会官网GEGPRIVCLUB评估细胞水平的ONOO⁻通量变化，依从性好，灵敏度高，能够成功银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB检测PD细胞银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中的ONOO⁻水平变化。

6.DFlu检测斑马鱼中外源性及PD银娱优越会官网GEGPRIVCLUBONOO⁻水平

图6：斑马鱼外源性ONOO⁻的（a）银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子共聚焦显微成像及（b）银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度量化图（n = 3，λex = 760 nm，λem = 420-500 nm，*P < 0.05 vs control，^#P < 0.05 vs SIN-1）；MPP⁺诱导斑马鱼银娱优越会官网GEGPRIVCLUB银娱优越会官网GEGPRIVCLUB内源性ONOO⁻的（c）银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子共聚焦显微成像及（d）银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度量化图（n = 3，λex = 760 nm，λem = 420-500 nm，*P < 0.05 vs control，^#P < 0.05 vs MPP⁺）

在细胞水平证明了DFlu具有银娱优越会官网GEGPRIVCLUB评估ONOO⁻通量的能力后，基于Flu的银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子诱导银娱优越会官网GEGPRIVCLUB的性质，我们进一步将其应银娱优越会官网GEGPRIVCLUB活体内ONOO⁻信号变化的研究。如图6，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB子激光共聚焦成像结果显示，与对照组斑马鱼相比，SIN-1处理之后的斑马鱼银娱优越会官网GEGPRIVCLUB强度增强了将近7倍，UA进一步处理后，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号与SIN-1组相比显著降低。结果表明SIN-1处理能显著增加斑马鱼活体内的ONOO⁻水平，DFlu能特异性检测出SIN-1诱导的ONOO⁻升高及UA引起的ONOO⁻降低，可实现活体内ONOO⁻变化的灵敏检测。最后，我们将DFlu银娱优越会官网GEGPRIVCLUB应银娱优越会官网GEGPRIVCLUBMPP⁺构建的斑马鱼PD银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中。对照组斑马鱼银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号较弱，MPP⁺刺激后，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号增强，与对照组相比增加了将近5倍，叠加UA处理后，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB信号减弱。结果表明DFlu能准确指示斑马鱼PD银娱优越会官网GEGPRIVCLUB中的ONOO⁻通量变化。

通讯作者简介

银娱优越会官网GEGPRIVCLUB，银娱优越会官网GEGPRIVCLUB柔性电子（未来技术）研究院银娱优越会官网GEGPRIVCLUB，博导。银娱优越会官网GEGPRIVCLUB主要关注交叉学科范畴的“线粒体信息与健康工程”研究。研究成果在活体层面上揭示了人工合成分子工具在线粒体质量控制中的作用，同时在基因水平上阐述了该类合成分子生物功能调节剂在疾病诊断、信号转导和药物开发等健康科学领域的应用前景。迄今为止，在Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition、Advanced Materials等期刊上累计发表论文280余篇，申请/授权专利52/25项，参与编撰专著《分子影像与精准诊断》一本。主持国家自然科学基金面上两项和青年项目一项，陕西省自然科学基金重点研发项目和面上项目各一项，企业委托项目六项。