The invention provides a ratio type oxygen sensor probe and preparation method and application thereof, wherein the ratio of oxygen sensing probe comprises a carrier and a parcel in the carrier of oxygen sensitive compound, wherein the carrier is composed of two amphiphilic graft polymers and connected to the two amphiphilic graft polymers on the aggregation induced emission groups. The ratio of oxygen sensing probe of the invention can consume oxygen in different cell concentration measurement of Escherichia coli GM12878 and B lymphocytes, and it can be within 7 hours of in situ measurement of at least 100cfu/mL bacteria, but also can be used for drug screening, and its cell toxicity, safe and reliable. In addition, the PtTFPP probe micelles exhibit extremely high quantum efficiency, and the oxygen sensing probe can measure the oxygen content in the aqueous solution, so it can be widely used in some similar to the microplate reader. The commercial instrument, can provide help for high-throughput measurement, diagnosis of disease and metabolic research.
【技术实现步骤摘要】
一种细胞外比率型氧传感探针及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米医用材料领域,涉及一种比率型氧传感探针及其制备方法和应用,尤其涉及一种细胞外比率型氧传感探针及其制备方法和应用。
技术介绍
氧气对于环境、海洋、农业、工业、健康等来说是非常重要的元素。在生物领域,氧气在耗氧细胞核组织中作为一个关键的基本物质,在包含能量生产、能量平衡和生物质生成等许多核心细胞生理和发育过程中扮演了极为重要的角色。作为电子受体,氧气对于在线粒体和ATP生产中的电子转移(ETC)功能是至关重要的。至始至终,氧气有效性和/或利用性会导致病理和疾病态,因此,其代表了医疗诊断和基础研究的重要目标。例如,它已经被证实在低氧状态(缺氧态)下会直接或间接地对基因表达调控产生的影响,这可致使恶性肿瘤更具有转移性和耐药性。癌细胞中从有氧化磷酸化作用到有氧酵解的新陈代谢转换(瓦尔保效应)是一个新兴的癌症标记之一。氧化已被证明在心血管缺血和再灌注损伤中的组织生存和再生下起到决定性作用。缺氧已被证实是不同疾病中的重要因素,其中包括阿尔茨海默症、炎症、心脏病、中风、慢性肺病和癌症。这些疾病导致了美国60%的死亡率。因此,实时测量细胞氧气的能力对进一步了解细胞氧化动力学、线粒体活动和能量生产及生物质合成内平衡是十分重要的。此外,细胞呼吸关乎细胞活性,因此它也可以通过细胞呼吸测量实现高通量药物筛选。液态、光纤、水凝胶、溶胶凝胶、聚合物薄膜、微纳米颗粒等各种形式的氧传感器得到了长足的发展,同时一些最新的综述也得到了发表。为了进一步了解氧气测量和细胞新陈代谢,一些基于光学氧传感器先进的、商业化的仪器已经得到了发展 ...
【技术保护点】
一种比率型氧传感探针,其特征在于,所述比率型氧传感探针包括载体和包裹在载体中的氧敏感化合物,所述载体由两亲性接枝聚合物和连接在所述两亲性接枝聚合物上的聚集诱导发光基团构成。
【技术特征摘要】
1.一种比率型氧传感探针,其特征在于,所述比率型氧传感探针包括载体和包裹在载体中的氧敏感化合物,所述载体由两亲性接枝聚合物和连接在所述两亲性接枝聚合物上的聚集诱导发光基团构成。2.根据权利要求1所述的比率型氧传感探针,其特征在于,所述聚集诱导发光基团连接在两亲性接枝聚合物的疏水支链末端;优选地,所述聚集诱导发光基团连接在两亲性接枝聚合物的主链上形成从主链上接出的聚集诱导发光分子支链。3.根据权利要求1或2所述的比率型氧传感探针,其特征在于,所述载体为具有式I或式II所示的聚合物:式I中,R1和R2独立地为H、C1-C5烷基或-R-CN,R为C1-C5亚烷基或不存在;R3为疏水聚合物基团;R4为亲水性基团;A为聚集诱导发光基团;0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m为10-1000的整数;式II中,R1、R2和R5独立地为H、C1-C5的烷基或-R-CN,R为C1-C5的亚烷基或不存在;R3为疏水聚合物基团;R4为亲水基团;A为聚集诱导发光分子基团;0<x1<1,0<x2<1,0<y<1,且x1+x2+y=1;m为10-1000的整数。4.根据权利要求3所述的比率型氧传感探针,其特征在于,在式I中R3为其中n1为10-300的整数,n2为10-300的整数;优选地,在式I中R4为中的任意一种,p为1-100;优选地,在式I中A为Ra为C1-C8的直链烷基或支链烷基,Rb为C1-C8的直链亚烷基或支链亚烷基;优选地,所述载体为具有以下式a-d所示结构的两亲性接枝聚合物中的一种或至少两种的组合:在式a中,A为0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m为10-1000的整数;在式b中,A为0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m为10-1000的整数;在式c中,A为0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m为10-1000的整数;在式d中,A为0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m为10-1000的整数;优选地,在式II中R3为中的任意一种,其中R6为H、取代的或未取代的C1-C12的直链烷基或取代的或未取代的C1-C12的支链烷基;q为1-300的整数;优选地,在式II中R4为中的任意一种,p为1-100;优选地,在式II中A为中的任意一种,其中R7、R8、R9和R10独立地选自C1-C8的直链烷基或支链烷基,优选甲基、乙基或丙基,X为Cl或Br;优选地,所述载体为具有以下式e或式f所示结构的两亲性接枝聚合物或两者的组合:在式e中,A为0<x1<1,0<x2<1,0<y<1,且x1+x2+y=1;m为10-1000的整数;在式f中,A为0<x1<1,0<x2<1,0<y<1,且x1+x2+y=1;m为10-1000的整数。5.根据权利要求1-4中任一项所述的比率型氧传感探针,其特征在于,所述氧敏感化合物为五氟四苯基卟啉铂。6.根据权利要求1-5中任一项所述的比率型氧传感探针的制备方法,其特征在于,所述方法为:制备得到连接有聚集诱导发光基团的两亲性接枝聚合物载体,利用所述两亲性接枝聚合物载体进行自组装包裹氧敏感化合物得到所述比率型氧传感探针。7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述连接有聚集诱导发光基团的两亲性接枝聚合物载体为具有式I或式II所示的聚合物;优选地,式I所示的聚合物的制备方法包括以下步骤:(1)以聚集诱导发光分子A-OH为引发剂引发疏水单体B发生聚合反应,得到连接有聚集诱导发光分子基团A的疏水聚合物A-R3-H,反应式如下:A-OH+B→A-R3-H(2)将步骤(1)得到的疏水聚合物A-R3-H与式III所示酰氯化合物反应得到式IV所示疏水聚合物单体,反应式如下:(3)将步骤(2)得到的式IV所示疏水聚合物单体与式V所示亲水单体发生聚合反应得到式I所示聚合物,反应式如下:优选地,步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:田颜清,邹贤劭,潘婷婷,蒋嘉培,
申请(专利权)人:南方科技大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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