分子探针

摘要： 2022年3月16日,中国科学院大连化学物理研究所分子探针与荧光成像研究组研究院徐兆超团队发展出在酸性条件下可自闪烁的单分子定位超分辨成像荧光探针LysoSR-549,实现了在12 nm/20 ms时空分辨率下长达40 min的全细胞溶酶体解析。长时间超分辨荧光成像对于揭示纳米尺度的细胞器动力学和功能越来越重要,但由于缺乏高度光稳定和环境敏感的荧光探针为研究工具,一直以来,科研人员对细胞器互作网络的功能和调节机制,尤其是细胞器纳米级全景分布和时空过程所知尚少。

摘要： 米曲霉中往往含有完整的环匹阿尼酸(cyclopiazonic acid,CPA)毒素生物合成基因簇。鉴于CPAs对食品安全的潜在威胁和其不同的存在形式,依据CPA的生物合成机制推测可将外源氟代前体探针化合物嵌入CPA生物合成途径,从而形成氟代物用于靶向检测。结果显示,米曲霉CPA合成途径可以接受5-F-L-Trp为底物并经CpaS酶合成5-F-cAATrp。由于该化合物并不是其下游催化酶CpaD的合适底物,因而无法启动下游后修饰步骤,造成了5-F-cAATrp在菌株中富集。利用CPA生物合成途径对代谢产物的富集效应实现对CPA毒素更加方便和特异性的检测,这对于建立新型CPA毒素检测方法,保障食品安全具有积极意义。

摘要： 天然产物因其结构新颖性、生物相容性和功能多样性成为现代药物研发创新的重要源泉.传统植物来源的天然产物生物合成途径研究主要基于基因组学和生物信息学联合分析和生物学功能验证,具有一定局限性.基于小分子探针的化学蛋白质组学技术的飞速发展为植物天然产物的生物合成途径解析提供了新的机遇.本文以胆固醇、原花青素、桑白皮中Deils-Adel类型天然产物和甜菊糖苷等天然产物为例,简要概括了近10年来分子探针和化学蛋白质组学在天然产物生物合成途径解析中的应用.

摘要： 血栓是导致缺血性中风、急性心肌梗死等多种缺血性疾病的主要元凶,每年造成大量的死亡和伤残,是严重危害人类生命健康的致死性病因之一。因此,高效准确的检测血栓在临床上具有很高的研究价值和重要意义。传统影像学技术如CT、MRI和超声等主要依赖非特异性的成像手段进行疾病的检查,不能显示分子改变和疾病的关系,易错过最佳的治疗时期。随着科技的发展和交叉学科的融合,影像学已进入分子影像的时代,即应用影像学方法,对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究。分子靶向探针因其对靶点的高特异性,呈现高对比度的显影效果,加之可以实现多模态成像和诊疗一体化的潜力,有望在分子水平发现疾病,真正达到早期诊断和治疗。本综述将对目前已有的分子靶向探针在血栓诊断中的应用研究进行详细的归纳阐述。

摘要： 近年来,以前列腺癌特异性膜抗原(PSMA)为靶点的正电子发射计算机断层扫描(PET/CT)显像在前列腺癌的早期诊断、分期、疗效评价及生化复发监测等方面取得了巨大的成功。然而,随着研究的进展,越来越多的研究发现PSMA在肾癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、甲状腺癌、神经胶质瘤等非前列腺肿瘤中也存在表达。本文综述了PSMA在非前列腺肿瘤中的最新研究进展,旨在为临床应用提供有益的参考。

摘要： 肿瘤微环境与肿瘤的增殖、血管生成、侵袭、迁移和耐药性等密切相关,因此检测肿瘤微环境有助于深入了解肿瘤发展进程,利于临床评估并改善治疗方案。将MRI与纳米探针相结合,有望无创地获取实时、高分辨率、细胞水平乃至分子水平的肿瘤病理信息。本文综述了近年来基于肿瘤微环境特征设计的响应性MRI纳米探针的研究进展。

摘要： 目的制备一种癌细胞膜包被的相变纳米分子探针,观察其体外光声/超声双模态成像效果,并探讨其靶向同源乳腺癌细胞的能力及光热治疗(PTT)杀伤效果。材料与方法通过化学裂解和反复冻融提取乳腺癌4T1细胞膜(CCM),然后以双乳化法联合膜挤压法制备CCM包被的同时携载全氟戊烷(PFP)和Fe_(3)O_(4)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)相变分子探针(CPFP-NPs);考察CPFP-NPs基本表征,并研究其同源靶向乳腺癌细胞、光声成像及液气相变增强超声显像的能力;观察CPFPNPs在不同浓度及不同功率激光辐照时的光热性能;以AM/PI活死细胞染色法和流式细胞术评估其对乳腺癌细胞的PTT杀伤效果。结果成功制备纳米探针CPFP-NPs,呈球形“壳核”结构,大小均一,平均粒径为(237.17±2.60)nm,表面电位为(-19.50±0.27)mV;激光共聚焦显微镜下观察,纳米探针可靶向同源4T1细胞(靶向结合率达92.01%);CPFP-NPs在体外可增强光声成像,光声信号随纳米粒浓度升高而增强,经激光辐照后,CPFP-NPs发生相变并增强超声成像。CPFP-NPs联合激光辐照,对4T1细胞具有明显的光热杀伤效应,细胞凋亡率高达95.97%。结论研制了一种乳腺癌细胞膜包被的光声/超声双模态相变分子探针,该探针具有良好的靶向同源肿瘤的能力,并可以显著增强肿瘤双模态显像及PTT效果。

摘要： 分子影像在肺部疾病诊断、疗效监测、预后评估等方面具有重要作用,尤其是;F-氟代脱氧葡萄糖(;F-Fludeoxyglucose,;F-FDG)正电子发射计算机体层显像(positron emission tomography and computed tomography,PET/CT)在肺部恶性肿瘤中的价值也得到多线临床指南推荐。然而,仅依靠;F-FDG PET/CT显像鉴别肺部良/恶性疾病的价值有限,新型分子探针的研发是提高分子影像对肺癌诊断灵敏度和特异度的有效方法。本文从代谢型、受体型(以肿瘤免疫治疗程序性死亡蛋白-1/程序性死亡蛋白配体-1靶点为例)等分子探针的构建、显像流程等方面综述,以期对分子探针指导肺癌的诊疗有所帮助。

摘要： 血栓性疾病是导致全球人口死亡的主要病因之一,严重威胁人类健康。现阶段,血栓的临床影像学检查仅能识别陈旧性血栓,无法筛查急性新发血栓,更无法检测血栓的生理活动状态,严重制约着血栓性疾病的精准诊断及合理有效抗血栓疗法的管理决策。近期,微纳米材料靶向血栓形成中特异性标志物的分子探针发展迅速,其有望实现体内血栓的快速诊断和类型鉴别,并进一步增进人们对血栓性疾病病因及发病机制的了解,给血栓性疾病的早期个性化治疗带来了新的希望和机遇。现综述分子影像学探针在血栓诊断领域的研究进展,并讨论其现存的问题及未来的临床转化前景。

摘要： 基于2-苯基萘型结构,以2-甲基吲哚和四氯苯醌、1-二甲基胺-2-丙炔和碘甲基硼酸频哪醇酯作为起始底物,经5步反应合成了一种吲哚苯醌类分子探针的前体,其结构经1 H NMR,^(13)C NMR和HR-MS(ESI)表征。对该前体进行放射性标记,再经高效液相色谱分析纯化,最后将探针注入小鼠体内进行正电子发射型计算机断层显像(PET)。结果表明:探针分子进入小鼠体内后,在膀胱、胆和肠道聚集,随后经肠道和膀胱代谢排出体外。

摘要： 纳米二氧化钛(TiO2)是一种生物毒性低、结构稳定的光催化或光热材料.基于TiO2功能修饰理念,以乳腺癌的有效治疗与可视化诊疗为目标,研究团队在TiO2肿瘤诊治分子探针的设计、构建、性能调控以及治疗与可视化诊疗应用探索方面开展了一系列研究.本文综述了近期的研究进展,主要包括:pH响应型药物载体、近红外响应型光热治疗材料、光动力治疗/化疗多功能药物载体、磁共振成像/光动力治疗双功能分子探针以及近红外光响应型可视化光动力治疗探针等.

摘要： AD患者典型病理学改变是老年斑和神经纤维缠结均由异常蛋白质沉积形成，形成SPs的是淀粉样Aβ蛋白，形成NFTs的是tau蛋白。脑内神经递质活性下降，脑胆碱能神经元的退变以及皮质和海马乙酞胆碱的减少也是AD的特征。AD的最终诊断主要根据尸解发现特异性病灶，临床诊断主要根据临床病史、神经心理学检查、神经影像，这些检查方法敏感性和特异性受到限制。为促进AD的早期诊断，有必要针对AD病理特征研发生物标志物。在静息态或者任务激活特定脑区，功能磁共振可以显像神经元的活动。最常见的方法是测量血流中脱氧血红蛋白浓度的改变开发特异性PET分子探针有助于AD早期诊断、揭示AD临床前病理改变、客观监测病情进展和评价疗效。

摘要： 分子探针成像是新时代的医学成像,它可以无创性监测活体内的细胞分子水平的生物学过程.随着分子探针的发展和多模式融合成像技术的成熟,越来越多的18F标记核素分子探针如:18F-FDG、18F-β-CIT-FP、18F-MPPF、18F-AV-133、18F-THK-523、18F-TKP、6-18F-FDOPA、18F-FDDNP和18F-MEM将会运用于临床诊断和治疗,将有助于进一步推动分子影像在神经精神疾病、糖尿病、肿瘤等的研究,具有巨大社会效益.

摘要： 研究表明,σ2受体在肿瘤细胞中高度表达,是肿瘤增殖的生物标志.因此,对σ2受体具有高亲和性和选择性的分子探针可以对癌症进行早期诊断.本文设计了一系列以5,6-二甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉为药效,采用双配体交换法(DLT),制备了一系列以CpTc(CO)3锝为核心的σ2受体分子探针,合成了其相应的稳定铼配合物,并测定了它们与σ1和σ2受体的亲和性.

摘要： 从分子结构上看,已报道的Aβ斑块分子探针主要是通过对硫磺素-T(ThT)和刚果红(CR)这两种染料修饰而来,包含两个一定距离的芳香环,且整体的大共轭体系使得分子呈高度刚性和近平面的构象,这两点被认为是保持与Aβ斑块亲和性的必要因素.近期,本课题组大胆设计合成了一系列碘代苯基苄基醚类柔性分子,发现这类柔性分子与Aβ斑块具有高亲和力,且与IMPY共享着同一个结合位点.基于此，本文设计合成了两个氟乙基和碘原子同时取代的苯基苄基醚类柔性配体，该类配体可分别进行18F和125I标记得到相同化学结构的放射性配体，分别用于Aβ块的PET和SPECT显像。

摘要： 开发性质优良的99mTc标记的Aβ斑块分子探针一直是本课题组的重要研究目标之一,但之前的研究工作都难以在高亲和力和较高的初始脑摄取之间找到平衡.通过偶联法设计的分子探针一般能够保持对Aβ斑块的高亲和力,而初始脑摄取偏低;利用整体法设计的分子探针进脑量虽有很大提升,却往往失去了对Aβ斑块的有效亲和力.本文以偶联设计思路通过不同长度的PEG链向二芳基乙烯骨架上引入BAT螯合基团,希望得到同时具有对Aβ斑块的较高亲和力和较高初始脑摄取的99mTc标记的分子探针.

摘要： 氰根离子和汞离子对环境和生物体的严重危害引起了研究者们的关注,已开发出一系列检测这些离子的方法.荧光染料探针由于其拥有高选择性、高灵敏度以及低成本的特点尤其受到关注.现有的荧光染料聚针主要是在荧光素、香豆素、罗丹明等传统荧光染料的基础上开发,这些染料分子虽然具有荧光量子产率高、毒性小等优点,但是这些分子可修饰部位有限,故对其结构修饰的空间不大.为此,设计结构新型的荧光染料分子是当今开发光学探针的研究热点.顺应这种局势,本文介绍了若干含苯并噻二唑和三苯胺等构造的D-A-D型荧光染料分子,并对其检测氰根离子和汞离子的性能进行了研究.

摘要： 脑淀粉样血管病(CAA)以-淀粉样蛋白(Aβ)在脑血管壁上的沉积为特征,与阿尔兹海默症(AD)有明显的重叠现象.基于对AD和CAA患者的尸检研究,AD患者脑部的Aβ斑块沉积主要存在于大脑实质和大脑皮质组织,而CAA患者的Aβ斑块主要沉积在软脑膜和皮质的动脉血管壁上,研究开发对其具有高亲和力和高选择性的分子探针具有十分重要的意义.本研究选择与Aβ具有高亲和力的苯并噻唑衍生物作为先导化合物,用偶联法设计并合成了带负电荷的99mTc(CO)3标记的分子探针,通过控制进脑量使其选择性地与血管中的Aβ沉积相结合,从而实现CAA的早期诊断.

摘要： 在项目执行期间,项目组主要研究了一系列探针分子与疾病相关淀粉样多肽聚集体的结合机制(阿尔兹海默症(AD),脊索侧索硬化症(ALS),Ⅱ型糖尿病相关的人胰淀素(hIAPP)等),在分子层面分析了探针分子的结合位点及作用方式,并研究了有机共吸附分子与基底对于多肽表面组装的影响,开展了一系列有机小分子的自组装规律,和表面二维化学反应的研究.这些结果有助于指导高特异性新型探针分子的设计,增进对淀粉样多肽聚集体形成机制的理解,为进一步探索疾病相关多肽组装结构的生物学效应提供了重要基础,完成了项目计划书的内容.

摘要： 在项目执行期间,项目组主要研究了一系列探针分子与疾病相关淀粉样多肽聚集体的结合机制(阿尔兹海默症(AD),脊索侧索硬化症(ALS),Ⅱ型糖尿病相关的人胰淀素(hIAPP)等),在分子层面分析了探针分子的结合位点及作用方式,并研究了有机共吸附分子与基底对于多肽表面组装的影响,开展了一系列有机小分子的自组装规律,和表面二维化学反应的研究.这些结果有助于指导高特异性新型探针分子的设计,增进对淀粉样多肽聚集体形成机制的理解,为进一步探索疾病相关多肽组装结构的生物学效应提供了重要基础,完成了项目计划书的内容.

摘要： 本发明提供了一种喹啉酰亚胺类探针分子及其制备方法与应用、喹啉酰亚胺类探针分子络合物及应用，属于有机合成技术领域，本发明提供的喹啉酰亚胺类探针分子具有如下所示结构。本发明提供的喹啉酰亚胺类探针分子将5‑烷基‑5H‑苯并[de][2,6]萘啶‑4,6‑二酮与2,2'‑二吡啶甲基胺结合，使该类探针分子可以高选择性、灵敏度荧光猝灭检测Cu2+。当所述喹啉酰亚胺类探针分子与Cu2+络合形成络合物后，该络合物能够高选择性地荧光增强识别各种环境下的半胱氨酸。依次交替加入Cu2+和半胱氨酸，该类喹啉酰亚胺分子形成“关‑开‑关”荧光循环回路，据此可以构建分子水平的、具有“读‑写‑读‑擦除”功能的可逆分子器件。

摘要： 本发明提供扫描探针显微镜的探针，所述探针具有近位端和远位尖端部，该远位尖端部具有朝向固定的样品的尖端面，其中在至少尖端面上叠加有一个单分子层，在该尖端面上的最外层的单分子层中或最外层的单分子层上，放置有具有化学传感器功能或催化功能的分子。本发明还提供扫描探针显微镜的探针，所述探针具有含有导电性聚合物的被覆层，该被覆层中含有选自无机催化剂和有机催化剂的催化剂。本发明还提供具有上述探针的扫描探针显微镜，以及使用这种扫描探针显微镜的分子加工法。

摘要： 本发明提供了一种喹啉酰亚胺类探针分子及其制备方法与应用、喹啉酰亚胺类探针分子络合物及应用，属于有机合成技术领域，本发明提供的喹啉酰亚胺类探针分子具有如下所示结构。本发明提供的喹啉酰亚胺类探针分子将5‑烷基‑5H‑苯并[de][2,6]萘啶‑4,6‑二酮与2,2'‑二吡啶甲基胺结合，使该类探针分子可以高选择性、灵敏度荧光猝灭检测Cu

摘要： 本发明涉及聚集诱导发光效应和纳米探针领域，具体为一种新型AIE荧光探针分子及该探针分子、纳米胶束和囊泡的制备方法。本发明通过化学合成得到两亲性AIE分子，并可自组装成生物相容性好、稳定性高的纳米胶束或囊泡。通过本发明得到的AIE分子具有羟基、季铵盐和羧基的组成亲水性头，AIE性质的多个苯环和柔性十六烷基烃组成疏水性尾，利用特定的组装条件可组装形成纳米胶束或囊泡，且具有良好的稳定性。本发明纳米胶束和囊泡制备过程简单，可重复性高。

摘要： 本发明公开了4‑二乙氨基水杨醛烟酰腙在分子探针制备中的应用、分子探针及其制备方法和应用，所述分子探针的制备方法为，以4‑(二乙基氨基)水杨醛和烟酰肼为原料进行反应，得到SBN，即分子探针。本发明的分子探针制备方法不需使用催化剂，不需加热回流，可在常温常压下进行。本发明的分子探针对Al3+表现出两种荧光响应信号和一种紫外吸收响应信号，可同时作为荧光探针和紫外探针，具有优异的离子选择性和抗干扰能力，水溶性好，检测限低。

摘要： 本发明提供了单糖类似物及包含其的分子探针和该分子探针的应用。本发明所提供的单糖类似物能够通过细胞内糖代谢而被植入细胞膜糖蛋白中，并实现对于细胞的原位标记，而且无需金属催化剂即能够与指示剂分子染料通过点击反应进行键和，实现对于细胞的标记和追踪显示。同时，本发明中新型单糖类似物(BCN‑单糖)及Tz修饰的新型近红外染料的合成方法简便，结构稳定，为实现细胞原位标记功能提供一种新方法，也为进一步细胞进入体内进行活体示踪的应用提供一定的研究基础和应用前景。

摘要： 本发明涉及一种转移性前列腺癌早期预测的分子探针、试剂盒及该分子探针的应用。本发明转移性前列腺癌早期预测的分子探针包含LCRMP4探针，所述LCRMP4探针的序列如SEQ ID NO:8所示；本发明转移性前列腺癌早期预测的试剂盒包含所述分子探针。本发明提供的分子探针和试剂盒对转移性前列腺癌进行早期预测时，准确性、敏感性和特异性均较高。

摘要： 本发明公开了4‑二乙氨基水杨醛烟酰腙在分子探针制备中的应用、分子探针及其制备方法和应用，所述分子探针的制备方法为，以4‑(二乙基氨基)水杨醛和烟酰肼为原料进行反应，得到SBN，即分子探针。本发明的分子探针制备方法不需使用催化剂，不需加热回流，可在常温常压下进行。本发明的分子探针对Al3+表现出两种荧光响应信号和一种紫外吸收响应信号，可同时作为荧光探针和紫外探针，具有优异的离子选择性和抗干扰能力，水溶性好，检测限低。

摘要： 本发明提供了单糖类似物及包含其的分子探针和该分子探针的应用。本发明所提供的单糖类似物能够通过细胞内糖代谢而被植入细胞膜糖蛋白中，并实现对于细胞的原位标记，而且无需金属催化剂即能够与指示剂分子染料通过点击反应进行键和，实现对于细胞的标记和追踪显示。同时，本发明中新型单糖类似物(BCN‑单糖)及Tz修饰的新型近红外染料的合成方法简便，结构稳定，为实现细胞原位标记功能提供一种新方法，也为进一步细胞进入体内进行活体示踪的应用提供一定的研究基础和应用前景。

摘要： 本发明涉及一种转移性前列腺癌早期预测的分子探针、试剂盒及该分子探针的应用。本发明转移性前列腺癌早期预测的分子探针包含LCRMP4探针，所述LCRMP4探针的序列如SEQ ID NO:8所示；本发明转移性前列腺癌早期预测的试剂盒包含所述分子探针。本发明提供的分子探针和试剂盒对转移性前列腺癌进行早期预测时，准确性、敏感性和特异性均较高。