水溶性聚噻吩衍生物的合成、表征及细胞成像

采用FeCl_3氧化聚合制备了一种新型的水溶性聚噻吩衍生物:N,N,N-三甲基-2-(2-{2-[2-(3-噻吩)乙氧基]乙氧基}乙氧基)乙铵溴化物与(4-{[2-(2-{2-[2-(3-噻吩)乙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]氨基甲酰基}苯基)硼酸的无规共聚物(简称PT-2).在水溶液中对其紫外/可见吸收光谱以及荧光发射光谱进行了表征,其最大吸收波长为419 nm,最大发射波长为579 nm,摩尔吸光系数为4. 6×10~3L/(mol·cm),荧光量子产率为12%.动态光散射实验表明其在水溶液中所形成的聚集体平均粒径为234 nm. PT-2在100 W汞灯照射下表现出较好的光稳定性. 3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)实验证明,其对人肺癌A549细胞的毒性较低,细胞成像及共定位分析结果表明PT-2能够富集在溶酶体中,因此,在溶酶体特异性的细胞成像方面具有潜在的应用价值.

水溶性聚噻吩衍生物(PMTPA)的合成

改进了聚3-(4-甲基-3-噻吩氧基)丙基三甲基氯化铵(PMTPA)的合成方法。通过升高聚合反应温度、缩短聚合反应时间和后处理方法的改进,使聚合反应产率提高到68.4%。用紫外吸收光谱对超分子PMTPA/ATP复合物与铅离子的相互作用进行了初步研究,PMTPA/ATP/Pb2+最大吸收峰发生蓝移,溶液颜色变化显著,可作为探针应用于铅离子的可视化检测。

水溶性聚噻吩类衍生物聚(3-噻吩丙二酸)的酶催化合成与表征

水溶性聚噻吩在很大程度上能够改善导电聚合物的溶液加工性能。首先合成了单体3-噻吩丙二酸(3TMA),并首次以氧化还原酶辣根过氧化物酶(HRP)为催化剂、H_2O_2为氧化剂,在水相体系中合成了水溶性的聚噻吩类衍生物聚(3-噻吩丙二酸)(P3TMA)。同时利用红外光谱和核磁共振对产物进行了表征,并通过聚合物溶液紫外-可见吸收光谱,考察了3个不同pH值对聚合度的影响,发现在pH=2的水溶液中聚合效果最佳。

水溶性聚噻吩的合成与可视化生物检测

共轭聚合物具有强的光捕获能力,可放大荧光传感信号,提高生物检测的灵敏度。基于共轭聚合物的新型生物传感体系对获取生命过程中的化学与生物信息、阐明生物体系中的信息传递、特别是对疾病的诊断与治疗都具有重要的意义。水溶性聚噻吩衍生物在外界环境影响下主链结构易发生变化,从而引起紫外吸收光谱与溶液颜色的变化,近年来在可视化生物检测领域得到了广泛应用。本文简要介绍了水溶性聚噻吩衍生物的合成、传感机制以及在可视化生物检测方面的应用,最后对该领域未来发展趋势进行了展望。

基于RPA-CRISPR-Cas12a和聚噻吩显色技术快速检测转基因植物外源基因CP4-EPSPS

目的开发基于重组酶恒温扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)结合簇状规则间隔短链重复序列及相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-associated 12a protein,CRISPR-Cas12a)和聚噻吩显色技术快速检测转基因植物外源基因CP4-EPSPS的方法。方法利用Cas12a附属切割机制进行精准识别RPA产物中的靶标,结合阳离子水溶性共轭聚噻吩(cationic water-soluble conjugated polythiophene,PMNT)与体系中单链DNA(single stranded DNA,ssDNA)的颜色变化检测转基因产品中耐除草剂草甘膦CP4-EPSPS抗性基因。结果167 bp的RPA引物进行扩增时,扩增体系为20μL时条带最清晰;ssDNA的碱基数为15,Cas12a酶的浓度为0.28 U为最优组合。进行RPA-CRISPR-Cas12a反应后,加入PMNT溶液,裸眼观察是溶液从红色变为黄色,紫外下照射下则颜色为橘红色变为橙黄色,检出限为45拷贝。结论构建了一种基于PMNT颜色变化进行转基因产品的CRISPR-Cas12a的检测方法,30 min内完成整个检测过程,仅需要恒温加热可实现快速灵敏、可视化的检测。