【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机荧光传感材料，尤其涉及一种近红外钙离子有机荧光探针、其合成方法及应用。
技术介绍
1、大脑是人体最复杂、神秘的结构，其由数百种不同类型的上千亿个神经元构成，与人类的意识形成、记忆存储和恢复以及行为控制等密切相关。脑科学研究对于理解大脑结构和功能具有重要的战略意义。通过检测大脑皮层区域的神经活动以反馈大脑对信息的处理行为，可以在分子和细胞水平进一步了解大脑。目前常用的神经活动记录的方式有：磁共振、电生理及光学成像，其中磁共振的时间分辨率较低，电生理记录的通量比较低且会对细胞造成创伤，光学成像具有无损和高通量的特点，成为记录神经活动的热门手段。
2、钙离子在神经信号的传导过程中起着重要作用，并参与神经突触对神经冲动的传递。在神经活动过程中，会发生钙离子内流，进而导致钙离子浓度发生50-100倍的变化，因此对钙离子的浓度分布进行成像为监测神经活动提供了新思路。
3、迄今为止，人们已经开发了多种用于钙成像的有机荧光探针，但目前可用于钙成像的有机荧光探针发射波长较短(大都在650nm以下)，组织穿透深度低，因而无法对深层脑部神经活动进行清晰准确地成像。而近红外钙离子荧光成像光损伤小、组织穿透深度高、生物自体荧光干扰小，更适合在活体水平监测神经活动，因而开发具有近红外荧光特性的钙离子有机荧光探针具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种近红外钙离子有机荧光探针、其合成方法及应用。
2、为实现前述专利技
3、第一方面，本专利技术提供一种近红外钙离子有机荧光探针，所述近红外钙离子有机荧光探针的分子结构表示为：
4、
5、其中，n为0-1，r’为h、ch3、ch2ococh3中的任意一种；
6、r的结构选自如下结构式中的任意一种：
7、
8、其中，m为0-2，h为0-1。
9、第二方面，本专利技术还提供一种上述近红外钙离子有机荧光探针的合成方法，其包括：
10、提供钙离子螯合单元的前体以及探针半体结构；
11、对所述前体进行醛基化处理获得所述钙离子螯合单元，以使所述钙离子螯合单元与所述探针半体结构的连接点位处具有醛基；
12、使所述探针半体结构与所述醛基缩合，获得所述近红外钙离子有机荧光探针。
13、第三方面，本专利技术还提供近红外钙离子有机荧光探针在钙离子荧光检测领域的应用。
14、基于上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
15、1)本专利技术提供的近红外钙离子有机荧光探针将bapta钙离子螯合剂进行醛基修饰，再与荧光半体进行结合，这种方式可以增加荧光半体选择的种类，可以通过对得到荧光探针进行筛选获得符合需求的探针分子；同时钙离子螯合剂的引入增大了探针的共轭结构，使得所获得的钙离子荧光分子探针的吸收和发射达到近红外区域。
16、2)本专利技术中通过醛基与荧光半体结合形成双键来连接共轭结构，传递电子转移，进而影响荧光变化，基于共轭结构对荧光发射波长的影响，本专利技术的一些优选实施方式能够通过中间基团的连接，从双键共轭拓展到苯环共轭，进一步增加探针共轭部分，增加电子传递，在已有的发射波段进一步红移发射峰。
17、3)本专利技术所提供的有机荧光探针与现有钙离子荧光探针的响应机理不同，目前大部分现有技术中合成的探针基于光致电子转移(pet)效应，而本专利技术中采用的则是分子内电子转移(ict)效应，进一步有效利用钙离子螯合单元螯合钙离子之后，化学环境改变来影响荧光强度变化。
18、4)相比于现有的荧光成像技术，本专利技术制备的近红外钙离子荧光探针可在近红外区域实现比率荧光成像，成像过程可以进行自校正，避免非分析物因素的影响，能够在复杂体系中实现精准可靠的荧光检测，并且能够做到高的穿透深度、分辨率和保真度。
19、5)本专利技术制备的近红外钙离子荧光探针可特异性结合钙离子，并具有高度灵敏性。同时其荧光发射波长处于近红外区内，生物体的自荧光和散射现象弱，避免了生物体内复杂生物环境而带来的影响，在活体神经活动监测等领域具有广泛应用前景。
20、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
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1.一种近红外钙离子有机荧光探针，其特征在于，所述近红外钙离子有机荧光探针的分子结构表示为：
2.根据权利要求1所述的近红外钙离子有机荧光探针，其特征在于，n的取值为1。
3.根据权利要求1所述的近红外钙离子有机荧光探针，其特征在于，所述近红外钙离子有机荧光探针螯合钙离子后形成螯合体，所述螯合体在600-1000nm的波长范围内具有荧光吸收和荧光发射。
4.权利要求1-3中任意一项所述的近红外钙离子有机荧光探针的合成方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，在所述探针半体结构与所述醛基缩合后还包括：
6.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，所述钙离子螯合单元包括第一螯合单元或第二螯合单元；
7.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述第二螯合单元的制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的合成方法，其特征在于，具体包括：
9.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，所述醛基化处理具体包括：
10.权利要求1-3中任意一项所述的近红外
...【技术特征摘要】
1.一种近红外钙离子有机荧光探针，其特征在于，所述近红外钙离子有机荧光探针的分子结构表示为：
2.根据权利要求1所述的近红外钙离子有机荧光探针，其特征在于，n的取值为1。
3.根据权利要求1所述的近红外钙离子有机荧光探针，其特征在于，所述近红外钙离子有机荧光探针螯合钙离子后形成螯合体，所述螯合体在600-1000nm的波长范围内具有荧光吸收和荧光发射。
4.权利要求1-3中任意一项所述的近红外钙离子有机荧光探针的合成方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的合...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈光村，张东洋，王强斌，李团伟，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：
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