等离子体共振诱导双光子荧光纳米探针对细胞内pH值波动的实时影像分析

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21703255
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0707.化学生物学理论、方法与技术
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The pH value in organelle is a critical marker of cell physiology and pathology. However, the current pH probes exhibit low sensitivity and poor photo-stability, limiting their applications in real-time monitoring of the small pH fluctuation in the organelles. Based on the previous work about two-photon fluorescence of metal nanoparticles, this project aims to develop a pH-dependent plasma resonance-induced two-photon fluorescence enhancement of metal nanoparticle probe that achieves simultaneous and dynamic tracing of pH fluctuations at subcellular level by reversible aggregation/disaggregation process of noble metal nanoparticles. First, to explore the functionalization of pH-sensitive ligands on the surface of metal nanoparticles, and to investigate the assembling methods and principles of targeting molecules to organelles, plasma resonance-induced two-photon fluorescence enhancement of nanoparticle probe was constructed. Second, to explore the organelles localization function and the relationship between the spectral response of the nanoparticle probe and the pH change, pH-responsive aggregation/disaggregation principle of metal nanoparticles was developed. Third, the effect of pH value on the aggregation effect of nanoparticle probe and the two-photon fluorescence enhancement, was illustrated in different organelles. The in situ imaging method of pH changes in living cells organelles was established to realize the simultaneous and real-time image analysis of pH fluctuation in different organelles. The expected results of this project will provide new ideas and technical guidance for developing new methods in monitoring carcinomatous lesions at subcellular level.
细胞器内pH值是决定细胞生理病理的重要标志。然而现有的pH探针由于敏感性低、光稳定性差,难以实现对细胞器内pH值微小波动的实时监测。在前期金属纳米粒子双光子荧光研究基础上,本项目拟发展一种pH依赖的等离子体共振诱导双光子荧光纳米探针,通过可逆的聚集-解聚集实现细胞水平pH值波动的动态示踪。具体研究内容如下:(1)探索金属纳米粒子表面pH敏感配体功能化、细胞器靶向分子的组装方法和原理,构建等离子体共振诱导双光子荧光增强型纳米探针。(2)探索纳米探针的细胞器定位功能及光谱响应与pH变化关系,发展pH响应的纳米探针聚集-解聚集原理。(3)阐明不同细胞器内pH值对探针聚集效应及双光子荧光增强的影响,建立活细胞内细胞器pH变化的原位影像学方法,实现对不同细胞器pH值波动的同步、实时影像分析。本项目的预期成果将为在亚细胞水平上发展细胞病变癌变的监测方法提供新的思路和技术手段。

结项摘要

细胞内pH值是决定细胞生理病理的重要标志。本项目利用激光共聚焦显微镜,进行了一系列细胞水平的荧光实时原位监测研究。主要包括(1)设计了基于pH依赖的聚集诱导双光子荧光增强型纳米探针,通过调节纳米探针表面11-巯基十一烷酸的用量来调控其酸度系数,成功实现了对肿瘤细胞偏弱酸性pH的影像分析。(2)通过构筑金棒和水溶性聚合物组成的核壳纳探针,系统研究距离对金纳米棒增强共轭聚合物的单光子和双光子激发荧光增强趋势,实现了对肿瘤细胞实时成像及同步光动力治疗。(3)构建基于荧光能量共振转移的核苷酸探针,实现对正常细胞和肿瘤细胞内端粒酶表达水平的准确区分。(4)发展基于生物分子特异性识别反应的双色比率荧光纳米探针,实现对生物分子的实时同步检测及可视化分析。这些内容为肿瘤细胞可视化治疗提供了新的思路和技术手段。在此基础上,我们将继续针对细胞水平或生物活体水平的生物分子进行荧光实时原位监测,将纳米材料与有机探针结合,进行精准成像和治疗方面的研究。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Heat insulating, fire retardant and flexible inorganic nanocomposite paper
隔热阻燃柔性无机纳米复合纸
  • DOI:
    10.1016/j.matdes.2018.02.039
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Materials and Design
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Chen Fa;Zhang Jixiang;Li Nian;Zhang Cheng;Ji Bo;Hu Lihe;Zhao Tingting;Wang Zhenyang;Zhang Shudong
  • 通讯作者:
    Zhang Shudong
Ratiometric fluorescent nanosensor for dosage-sensitive visual discrimination of glucose based on electron transfer mechanism
基于电子转移机制的比率荧光纳米传感器用于剂量敏感的葡萄糖视觉辨别
  • DOI:
    10.1016/j.microc.2020.105188
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Microchemical Journal
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Na Zhang;Yujun Shen;Gaozong Pang;Suyun Chu;Wei Han;Qiong Mei;Xinlong Hu;Fengqi Dong;Yuxian Shen;Tingting Zhao
  • 通讯作者:
    Tingting Zhao
Gold nanorod-enhanced two-photon excitation fluorescence of conjugated oligomers for two-photon imaging guided photodynamic therapy
金纳米棒增强共轭低聚物的双光子激发荧光,用于双光子成像引导光动力治疗
  • DOI:
    10.1039/c9tc04429a
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Tingting Zhao;Lin Li;Shuang Li;Xiao-Fang Jiang;Cuifeng Jiang;Na Zhou;Nengyue Gao;Qing-Hua Xu
  • 通讯作者:
    Qing-Hua Xu
Sticky-Flares for in situ Monitoring of Human Telomerase RNA in Living Cells
用于原位监测活细胞中人类端粒酶 RNA 的粘性耀斑
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Nanoscale
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Qilong Wu;Zhengjie Liu;Lei Su;Guangmei Han;Renyong Liu;Jun Zhao;Tingting Zhao;Changlong Jiang;Zhongping Zhang
  • 通讯作者:
    Zhongping Zhang
Full-Spectrum Solar-to-Heat Conversion Membrane with Interfacial Plasmonic Heating Ability for High-Efficiency Desalination of Seawater
具有界面等离子体加热能力的全光谱太阳能热转换膜,用于高效海水淡化
  • DOI:
    10.1021/acsaem.7b00135
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    ACS Applied Energy Materials
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Mengya Shang;Nian Li;Shudong Zhang;Tingting Zhao;Cheng Zhang;Cui Liu;Haifeng Li;Zhenyang Wang
  • 通讯作者:
    Zhenyang Wang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

亲水作用毛细管电色谱分析苷类药物的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    福州大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    易姣姣;赵婷婷;林旭聪;朱春玲
  • 通讯作者:
    朱春玲
炎症反应中双糖链蛋白聚糖作用机制研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中日友好医院学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵婷婷;马然;封棣;张浩军;李平
  • 通讯作者:
    李平
广场舞活动对城市开放空间声景观的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    声学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孟琪;赵婷婷
  • 通讯作者:
    赵婷婷
基于MRI及IMRT下的鼻咽癌新T分期研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中华放射肿瘤学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周平婷;康敏;赵婷婷;岳海英;韦婷婷;王仁生
  • 通讯作者:
    王仁生
The non-negligibility of greenhouse gas emission from a combined pre-composting and vermicomposting system with maize stover and cow dung
玉米秸秆和牛粪预堆肥与蚯蚓堆肥联合系统的温室气体排放不可忽视
  • DOI:
    10.1007/s11356-020-12172-2
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Environmental Science and Pollution Research
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    张蕾;赵婷婷;师恩慧;张尊昊;Zhang Y.;陈玉香
  • 通讯作者:
    陈玉香

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码