[发明专利]荧光开关体系、制备方法及应用

说明书

本发明涉及细胞成像研究所用荧光开关体系领域，公开了一种聚噻吩衍生物阳离子/全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子的荧光开关体系、制备方法及应用。聚噻吩衍生物阳离子和全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子在溶液中经过搅拌静电复合形成聚噻吩衍生物阳离子/全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子荧光开关体系，该荧光开关体系可用于HeLa细胞和MCF‑7细胞成像，所述荧光开关体系在紫外光存在下荧光减少，所述荧光开关体系在可见光存在下荧光恢复，实现荧光开关。

技术领域

本发明涉及细胞成像研究所用荧光开关体系领域，具体涉及一种聚噻吩衍生物阳离子/全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子静电复合物的荧光开关体系、制备方法及应用。

背景技术

荧光成像技术在生物领域有广泛应用，可以用于细胞成像、组织成像和生命过程研究。但传统的荧光成像技术存在易受背景荧光干扰，与样品的自发荧光难以区分等问题。荧光开关技术的出现解决了这一问题，通过调控标记分子的荧光处于打开或者关闭的状态，被标记分子的位置被显而易见地从背景和自发荧光中分辨出来。基于荧光开关技术，近年来还发展出了超分辨荧光显微技术，突破了光学显微镜的分辨率极限。

常用的荧光开关体系的构建涉及两个部分，即荧光产生单元和荧光调控单元，常见的荧光产生单元有荧光蛋白，小分子染料，量子点和共轭聚合物，其中以共轭聚合物具有高亮度和较好的光稳定性而脱颖而出。光调控单元有各类具有光异构能力的分子，如螺吡喃、二芳基乙烯、俘精酸酐等，其中二芳基乙烯具有优异的热稳定性和强抗疲劳性而成为最优选择。

常见的连接荧光开关两个部分的方法有共价连接和再沉淀法制备纳米粒子的方法，这两个方法都需要繁琐的制备过程，阻碍了荧光开关体系的广泛应用，因此急需一种简单制备荧光开关纳米粒子的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的聚噻吩/二芳基乙烯的荧光开关体系制备繁琐的问题，提供一种聚噻吩衍生物阳离子/全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子静电复合物的荧光开关体系、制备方法及应用，该聚噻吩衍生物阳离子/全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子静电复合物的荧光开关体系具有细胞穿透率强，在细胞成像中具有选择性标记指定细胞的功能，并且制备方法简单、普适性强。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种荧光开关体系，包括聚噻吩衍生物阳离子和全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子通过静电复合形成的纳米粒子，聚噻吩衍生物阳离子的结构如式(Ⅰ)所示，全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子的结构如式(Ⅱ)所示；

式(Ⅰ)的结构为：

式(Ⅱ)的结构为：

式(Ⅰ)中，R选自或者其中，n为1-4的整数、j为0-2的整数、k为1-6的整数。

本发明第二方面提供一种荧光开关体系的制备方法，该制备方法包括将荧光产生单元和荧光调控单元在溶液中进行静电复合；所述荧光产生单元选自聚噻吩阳离子、聚噻吩阴离子、聚噻吩衍生物阴离子或者聚噻吩衍生物阳离子，所述荧光调控单元选自全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子或者全氟环戊烯型二芳基乙烯阳离子，所述荧光开关体系中荧光产生单元和所述荧光调控单元所带电荷相反。

本发明第三方面提供一种荧光开关体系在细胞成像中的应用。

本发明第四方面提供一种荧光开关体系在HeLa细胞和MCF-7细胞成像中的应用。

采用以上方法制得的聚噻吩衍生物阳离子/全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子的荧光开关纳米粒子的平均粒径为200-400nm(优选300nm)，该荧光开关纳米粒子具有较好的细胞穿透能力。本发明提供的荧光开关体系的制备方法简单，具有普适性。聚噻吩衍生物阳离子/全氟环戊烯型二芳基乙烯阴离子所形成的荧光开关体系在细胞成像中具有选择性标记指定细胞的功能。上述方法制得的荧光开关体系在紫外光存在下荧光减少，所述荧光开关体系在可见光存在下荧光恢复，实现荧光开关。

附图说明