[发明专利]一种线粒体定位用于光动力疗法的双光子荧光探针库及其应用

说明书

本发明涉及一种线粒体定位用于光动力疗法的双光子荧光探针库及其应用，属于有机荧光探针领域。本发明开发了一系列原料廉价易得，操作简便，反应条件温和，生产成本低，便于产业化的一种具有光动力疗法的线粒体靶向的双光子荧光探针，其化学结构特点主要是具有线粒体靶向基团和光学调控基团链接组成。此类探针可应用于人类健康/疾病的检测和诊断，例如，利用此类探针可以准确靶向线粒体，从而可以达到对疾病的早期预警。

技术领域

本发明涉及一种线粒体定位用于光动力疗法的双光子荧光探针库及其应用，具体涉及一种线粒体定位用于光动力疗法的双光子荧光探针库的构建及其在人类健康疾病检测领域的应用，属于有机荧光探针领域。

背景技术

荧光探针是化学传感技术领域在上个世纪八十年代的一项重大发现，目前己有愈来愈多的荧光探针应用于分子水平上进行实时检测。荧光检测技术由于灵敏度高，操作简便，可视性强，且对细胞、生物体的损伤小，成为了用于临床分析、环境监测、生物分析及生命科学等领域不可缺少的检测工具分子荧光探针的检测对象包括各种离子，小分子，自由基，多肽，酶，甚至还包括温度，极性，粘度等。低分子量的探针与靶标分子相互作用时往往通过化学反应，静电作用及间接作用力等方式来达到检测靶标的目的。人们可以使用荧光显微镜，荧光光谱仪，流式细胞仪，荧光活体成像系统等仪器获取荧光探针检测的相关信息，借助荧光成像技术我们能够实时检测活细胞内分子或离子的浓度以及生物大分子结构的变化过程，也可以获得关于生物组织生理代谢过程的相关信息，还可以实现生物活体的荧光成像。

无论是各种疾病的诊断和治疗，还是对疾病发病机理的研究，都必须要借助于灵敏度高特异性强的检测手段。荧光检测特别是有机小分子荧光探针一方面具有灵敏度高，操作简便的优点，另一方面研究者们能够根据需要设计合成出满足特定要求的探针分子，基于此，荧光探针和荧光检测技术在生命科学的发展中起到举足轻重的。

近年来，生命科学，环境科学，材料科学，生命医学等学科的发展对荧光探针的性能提出了更高的要求。更高的灵敏度和选择性，更低的检测限，更高的准确度和精密度，更完善可信的形态分析，更快的分析速度和自动化程度，更小的样品量，更好的生物相容性，微损或无损分析，活体，实时分析，分析器件小型化，微型化和智能化等。因此，开发出性能更为优良的荧光探针以便用于生物化学，分子生物学和细胞生物学的研究是一项紧迫而意义重大的工作。

发明内容

本发明的目的提出一种灵敏度高，操作简便，可视性强，且对细胞、生物体的损伤小的线粒体定位用于光动力疗法的双光子荧光探针库及其应用。其具有高的线粒体靶向性，双光子性能突出。该类荧光探针可以应用于人类健康疾病的检测中，可获得高效的荧光成像图。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种线粒体定位用于光动力疗法的双光子荧光探针库，以荧光素衍生化合物为主体结构，以多肽链基团或三苯基膦基团为线粒体靶向基团，得到线粒体定位的双光子荧光探针，具体为如下结构中的一种：

为了解决上述技术问题，本发明提出的另一技术方案是：所述双光子荧光探针库的探针在波长为800nm的光照射有很强的双光子信号，在375nm激发下检测到单线态氧浓度增强的信号。

优选的，线粒体定位的双光子荧光探针的单光子激发波长为G1/G2 450nm，R1/R2560nm，Y2 380nm。

优选的，所述的荧光探针库可应用于靶向线粒体，并具有良好的双光子性能，通过光动力疗法使特定的线粒体受损。

有益效果：

线粒体是细胞的能量工厂，参与众多生命活动。其中双光子荧光显微镜在活细胞方面具有成像深度深、背景小和样品光损伤小等优势。设计新型的双光子荧光线粒体示踪剂，并通过单双光子荧光活细胞成像，研究了示踪剂的活细胞线粒体成像效果，为进一步开发新一代的双光子荧光线粒体示踪剂提供了科学参考。在激光激发下检测到单线态氧的生成，可用于光动力疗法。