基于钌配合物生物荧光探针的研制及其在复杂样品生化分析中的应用

与普通荧光染料相比，钌(II)配合物荧光探针具有光、热稳定性好、荧光寿命长Stokes位移大等优点。本项目以钌(II)荧光配合物为基础，以活性氧物种特异性钌(II)配合物荧光探针及纳米钌荧光生物标记探针的合成与应用方法建立为目标，通过活性氧物种特异性钌(II)配合物荧光探针及纳米钌荧光生物标记探针的设计、合成、表征及其在复杂生物及环境样品测定中的应用等研究，建立活细胞内活性氧物种及复杂环境样品及食品中（包括生活用水）病原微生物的荧光成像及时间分辨荧光成像测定新方法，以期建立具有高灵敏度及高特异性的复杂样品系统活性氧物种及病原微生物的荧光成像测定新技术平台，解决影响现有技术发展和应用的一些关键学科难题，并开拓时间分辨荧光生化分析技术新的研究与应用领域。本研究预期构建的分析方法和技术将对生理活性物种研究、纳米生物技术与荧光影像学进步、医学与生命科学进步及分析化学的学科建设起到积极的推动作用。

本研究以具有光、热稳定性好、荧光寿命长等优点的钌配合物为发光团，偶联一系列可识别不同生物分子的官能团，设计、合成了一系列可特异性识别活性氧分子（一氧化氮，单线态氧，次氯酸等）及含硫化合物生物分子（包括硫化氢、硫醇、巯基氨基酸等）的钌配合物磷光探针。通过考查磷光探针在与目标分子反应前后磷光性质的变化，建立了在水溶液中测定各种靶向分子的分析方法。并且，部分磷光探针已经成功应用于活性氧分子及含硫化合物生物分子在活细胞中产生、发展及分布的动态荧光成像测定，为相关的疾病诊断与治疗、病理研究及药物开发等医学与生命科学研究提供了有参考价值的信息与基础数据。本项目三年来在ACS Nano, Chem. - Eur. J., Inorg. Chem., Bioconjugate Chemistry, Anal. Chim. Acta, 等国内外学术刊物发表论文18篇，申请专利1项，培养博士生2人，硕士生2人，并参加国内外学术会议5次。