荧光探针技术

荧光探针的种类、研究热点与研究进展

19920102203495 宋菊平

【摘要】： 荧光探针在化学传感、光学材料及生物检测和识别等领域得到了广泛的应用，并成为实现上述功能的一种主要的技术手段。最近，无机发光量子点、荧光聚合物纳米微球、复合荧光二氧化硅纳米粒子等荧光纳米探针的相继出现，为生物分析提供了新的发展领域，成为了近年来研究的热点。而一些传统的探针，也得到了一下新的改进与发展。荧光探针在生物医学光子学领域正呈现一片欣欣向荣的场面。

【关键词】：荧光探针；量子点荧光探针；纳米荧光探针；小分子荧光探针；双光子金属离子荧光探针；硫醇类探针；

（一） 荧光探针的种类

按照荧光探针制作方式，可分为化学荧光探针和基因荧光探针。其中化学荧光探针是由化学方法合成的，而基因荧光探针是由可遗传、由DNA编码、蛋白质组成的。按荧光波长可分为发射在紫外可见区的荧光探针和近红外区的荧光探针。按荧光探针用途不同可分为荧光标记试剂(fluorescent) 和荧光生成试剂(nuorlgenic)。按荧光探针物质本身的性质又可分为有机(包括稀土金属有机配合物) 荧光探针、量子点荧光探针、高分子荧光探针等

按照荧光探针功能来分，可分为细胞活性探针；细胞器探针；膜荧光探

湖南大学硕士学位论文

几种新型荧光分子探针的合成及性能研究

姓名：顾峥申请学位级别：硕士专业：有机化学指导教师：向建南

2010-03

博士学位论文

摘 要

本论文研究分为两个阶段。第一阶段是在湖南大学“985”专项基金项目平台下重点研究了有机荧光分子探针的设计合成及性能研究；第二阶段是在国家留学基金委高水平大学研究生联合培养项目平台下重点研究了纳米荧光探针的合成、性能研究及在生物医学上的应用。

第一部分：几种基于DPA基团的有机荧光分子探针的设计、合成及性能研究

在第一部分中，首先概述了荧光探针研究的历史、现状和最新进展，探讨了这类电子转移反应的实际应用。分子荧光具有许多特殊性质，比如灵敏度高、响应快、可以在单分子水平上和远距离监测、易于实现人-分子之间的联系等等。同其它材料相比，有机分子有更好的可设计性和可裁接性，因此新型有机分子荧光探针的开发研究已成为人们关注的热点，设计、合成性能优异的有机分子是开发研究中的重要组成部分。我们不仅充分探讨了设计荧光分子探针时所遵循的原则性，而且更进一步强调了合成的简便性和易于向多种领域衍生的可能性。鉴于目前人们生活中对金属离子检测的迫切需要，由此本论文确定的研究目标是发展高量子产率的荧光分子探针并探讨它在

荧光定量PCR中探针法与染料法的区别：

一、荧光定量PCR中探针法与染料法的描述：

1.荧光定量PCR探针法：探针法即除了引物外另外设置一个探针，在探针的两端分别带上发光集团和淬灭集团，这个时候，两个平衡不发光，但是当DNA通过引物合成的时候，探针被折断，释放出发光集团和淬灭集团，两个距离较远，发光集团产生荧光，被机器收集到信号，从而检测基因的量

2、荧光定量PCR SYBR Green 染料法：染料能够与双链结合，当PCR扩增的时候，染料结合到DNA上，从而发光，单个的染料不发光，这样就能收集到信号，我们可以看出，染料法特异性不强，只要是双链的DNA都回结合发光。

二、荧光定量PCR中探针法与染料法的优缺点

1、探针法通过探针可以增加反应收集信号的特异性，只有探针结合的片段上发生扩增才能收集到信号，能够用多重体系反应的方法，能够预测和提前进行反应条件的优化，缺点是要合成探针，成本高

2、染料法经济实惠，可以做溶解曲线，分析全部PCR产物的TM值，缺点就是特异性没有探针法好

【分享】定量pcr仪选则宝典:各自精彩的选择

如何选择合适的定量 PCR仪定量PCR仪主要由两部分组成，一个是PCR系统，一个

荧光探针的合成及自由基检测研究

荧光探针的合成及自由基检测研究

摘要

荧光分析法在生物化学、医学、工业和化学研究中的应用与日俱增，其原因在于荧光分析法具有高灵敏度的优点，且荧光现象具有有利的时间表度。由于物质分子结构不同，其所吸收光的波长和发射的荧光波长也不同，利用这一特性可以定性鉴别物质。荧光探针技术是一种利用探针化合物的光物理和光化学特性，在分子水平上研究某些体系的物理、化学过程和检测某种特殊环境材料的结构及物理性质的方法。该技术不仅可用于对某些体系的稳态性质进行研究，而且还可对某些体系的快速动态过程如对某种新物种的产生和衰变等进行监测。这种技术具备极高的灵敏性和极宽的动态时间响应范围的基本特点。羟基自由基(HO·)和超氧阴离子自由基(O2-·)是生物体内活性氧代谢产生的物质，当体内蓄积过量自由基时，它能损伤细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。因此，近些年来人们为了预防这类疾病的发生，自由基的研究已逐渐成为热点。而快速、灵敏和实用的自由基检测方法就显得十分重要。荧光探针检测自由基具有操作简便、响应迅速、选择性高等多种优点，我们将着重研究一类苯并噻唑结构荧光探针

荧光探针的合成及自由基检测研究

荧光探针的合成及自由基检测研究

摘要

荧光分析法在生物化学、医学、工业和化学研究中的应用与日俱增，其原因在于荧光分析法具有高灵敏度的优点，且荧光现象具有有利的时间表度。由于物质分子结构不同，其所吸收光的波长和发射的荧光波长也不同，利用这一特性可以定性鉴别物质。荧光探针技术是一种利用探针化合物的光物理和光化学特性，在分子水平上研究某些体系的物理、化学过程和检测某种特殊环境材料的结构及物理性质的方法。该技术不仅可用于对某些体系的稳态性质进行研究，而且还可对某些体系的快速动态过程如对某种新物种的产生和衰变等进行监测。这种技术具备极高的灵敏性和极宽的动态时间响应范围的基本特点。羟基自由基(HO·)和超氧阴离子自由基(O2-·)是生物体内活性氧代谢产生的物质，当体内蓄积过量自由基时，它能损伤细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。因此，近些年来人们为了预防这类疾病的发生，自由基的研究已逐渐成为热点。而快速、灵敏和实用的自由基检测方法就显得十分重要。荧光探针检测自由基具有操作简便、响应迅速、选择性高等多种优点，我们将着重研究一类苯并噻唑结构荧光探针

分子生物学技术

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浙江大学学

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荧光探针在流式细胞术检测肿瘤中的应用

吴一峰H钱凯先

浙江大学生命科学学院H浙江杭州!’E%%$"(

摘

要C综述了流式细胞术在肿瘤研究过程中荧光探针的开发状况和选择利用@结合使用不同的荧光探针H采用双

色M三色乃至多色标记H流式细胞仪可以通过细胞膜抗原分析M细胞周期和N细胞凋亡分析等手段鉴AO倍体分析M

分型肿瘤细胞H监控肿瘤的发生和治疗过程@通过对不同荧光探针使用上的优势和局限的比较H提出了新一代定M

荧光探针开发方向的建议H以期改善流式细胞术在肿瘤细胞检测中精度和广度上的局限@关键词C流式细胞术P荧光探针P肿瘤中图分类号CQF"P"!R

文献标识码CO

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实时荧光定量PCR技术

1 样品RNA的抽提

①取冻存已裂解的细胞，室温放置5分钟使其完全溶解。

②两相分离 每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿，盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后，15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相，中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。

③RNA沉淀 将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA，混匀后15到30℃孵育10分钟后，于4℃下12000rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。 ④RNA清洗 移去上清液，每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75%乙醇（75%乙醇用DEPCH2O配制），清洗RNA沉淀。混匀后，4℃下7000rpm离心5分钟。

⑤RNA干燥 小心吸去大部分乙醇溶液，使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。 ⑥溶解RNA沉淀 溶解RNA时，先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次，使其完全溶解，获得的RNA溶液保存于-80℃待用。 2 RNA

实时荧光定量PCR技术

1 样品RNA的抽提

①取冻存已裂解的细胞，室温放置5分钟使其完全溶解。

②两相分离 每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿，盖紧管盖。手动剧烈振荡管体15秒后，15到30℃孵育2到3分钟。4℃下12000rpm离心15分钟。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相，中间层以及无色水相上层。RNA全部被分配于水相中。水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。

③RNA沉淀 将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA，混匀后15到30℃孵育10分钟后，于4℃下12000rpm 离心10分钟。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。 ④RNA清洗 移去上清液，每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75%乙醇（75%乙醇用DEPCH2O配制），清洗RNA沉淀。混匀后，4℃下7000rpm离心5分钟。

⑤RNA干燥 小心吸去大部分乙醇溶液，使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。 ⑥溶解RNA沉淀 溶解RNA时，先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次，使其完全溶解，获得的RNA溶液保存于-80℃待用。 2 RNA

天为时代核酸系列讲座之院

华中科技大学同济医学

实时荧光定量PCR技术的原理及应用(Real time Quantitative PCR)北京天为时代科技有限公司 欧阳志荃 2005-05-20

讲 座 提 纲

实时荧光定量PCR原理 实时荧光定量PCR的几种方法介绍 实时荧光定量PCR医学和科研中的应用

实时荧光定量PCR定义

在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光 信号累积实时监测整个PCR进程，最后通过标 准曲线对未知模板进行定量分析的方法

实时荧光定量PCR 原理常 规 PCR技术：

实时原理

对PCR扩增反应的终点产物进行定量和定性分析无法对起始模板准确定量，无法对扩增反应实时检测 实时定量PCR技术： 利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每 一个循环扩增产物量的变化，通过Ct值和标准曲线 的分析对起始模板进行定量分析

实时荧光定量PCR原理如何对起始模板定量？

定量原理

通过Ct值和标准曲线对起始模板进行定量分析

介绍三个概念： 扩增曲线、荧光阈值、Ct值

实时荧光定量PCR 原理 ----------- 扩增曲线

荧光基团

荧光检测元件

扩增曲线图：横坐标：扩增循环数(Cycle);纵坐标：荧光强度 每个循环进行一次荧光信号的收集

实时荧光定量

天为时代核酸系列讲座之院

华中科技大学同济医学

实时荧光定量PCR技术的原理及应用(Real time Quantitative PCR)北京天为时代科技有限公司 欧阳志荃 2005-05-20

讲 座 提 纲

实时荧光定量PCR原理 实时荧光定量PCR的几种方法介绍 实时荧光定量PCR医学和科研中的应用

实时荧光定量PCR定义

在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光 信号累积实时监测整个PCR进程，最后通过标 准曲线对未知模板进行定量分析的方法

实时荧光定量PCR 原理常 规 PCR技术：

实时原理

对PCR扩增反应的终点产物进行定量和定性分析无法对起始模板准确定量，无法对扩增反应实时检测 实时定量PCR技术： 利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每 一个循环扩增产物量的变化，通过Ct值和标准曲线 的分析对起始模板进行定量分析

实时荧光定量PCR原理如何对起始模板定量？

定量原理

通过Ct值和标准曲线对起始模板进行定量分析

介绍三个概念： 扩增曲线、荧光阈值、Ct值

实时荧光定量PCR 原理 ----------- 扩增曲线

荧光基团

荧光检测元件

扩增曲线图：横坐标：扩增循环数(Cycle);纵坐标：荧光强度 每个循环进行一次荧光信号的收集

实时荧光定量