[发明专利]一种线粒体-核仁可逆迁移荧光碳点的制备及在监测细胞活性中的应用

权利要求书

1.一种线粒体-核仁可逆迁移荧光碳点在监测细胞活性中的应用，其特征在于：荧光碳点在细胞状态良好时聚集在线粒体内，在细胞凋亡的过程中部分迁移至核仁，细胞状态恢复时又返回至线粒体内；

所述线粒体-核仁可逆迁移荧光碳点的制备方法，步骤如下：将无水柠檬酸加入到水中充分溶解，之后加入N，N-二甲基苯胺，混合液移入微波管中，在160 ℃下反应1-4h，反应液经柱层析分离，得到荧光碳点。

2.根据权利要求1所述的线粒体-核仁可逆迁移荧光碳点在监测细胞活性中的应用，其特征在于具体步骤如下：

（1）在37 ℃，95 %空气，5 %二氧化碳培养箱中，将细胞接种到培养基中培养24h后加入40 µg/mL的碳点，孵育40min后用PBS洗涤两次后成像；

（2）然后加入过氧化氢，诱导细胞凋亡，拍下细胞在碳点在细胞内的荧光成像图；

（3）将细胞用PBS清洗三次并加入抗坏血酸，促使细胞状态恢复，拍下碳点在细胞内的荧光成像图。

3.根据权利要求2所述的线粒体-核仁可逆迁移荧光碳点在监测细胞活性中的应用，其特征在于：所述步骤（1）培养基为含有10 %胎牛血清、1 %的青霉素和链霉素的DMEM培养基，碳点在细胞状态良好时靶向线粒体；步骤（2）中过氧化氢浓度为4 mM，过氧化氢刺激后，细胞开始凋亡，碳点在细胞中的位置由线粒体部分迁移至核仁内；步骤（3）中抗坏血酸浓度为100 µM，加入抗坏血酸后，细胞状态恢复，碳点的位置由核仁返回至线粒体。

4.根据权利要求1所述的线粒体-核仁可逆迁移荧光碳点在监测细胞活性中的应用，其特征在于：所述荧光碳点在细胞内的空间分布位置随线粒体膜电位可逆变化中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于步骤如下：

（1）在37 ℃，95 %空气，5 %二氧化碳培养箱中，将细胞接种到含有10 %胎牛血清、1 %的青霉素和链霉素的DMEM培养基中培养24h后加入40 µg/mL的碳点，孵育40min后用PBS洗涤两次后成像；

（2）加入20 µM的羰基氰-3-氯苯腙，拍下碳点在细胞内的成像图；

（3）移除含有羰基氰-3-氯苯腙的培养基后，用PBS清洗细胞三次，之后加入新鲜的培养基并拍下碳点在细胞内的荧光分布图。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：步骤（1）中碳点在细胞中靶向线粒体，步骤（2）羰基氰-3-氯苯腙刺激后，线粒体膜电位降低，碳点在细胞中的位置由线粒体部分迁移至核仁内；步骤（3）中清洗后，线粒体膜电位恢复，碳点的位置由核仁返回至线粒体。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述荧光碳点在活细胞和固定细胞中靶向位置成像的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于步骤如下：

（1）在37 ℃，95 %空气，5 %二氧化碳培养箱中，将细胞接种到含有10 %胎牛血清、1 %的青霉素和链霉素的DMEM培养基中培养24h后加入40 µg/mL的碳点，孵育40min后用PBS洗涤两次后成像；之后加入50 nM的商业化线粒体染料MitoTracker^TM Deep Red，商业化线粒体染料孵育25min，之后再用PBS清洗两次，加入1毫升无色DMEM培养基后共聚焦成像；

（2）用4 %的多聚甲醛孵育细胞10min，PBS清洗两次后加入40 µg/mL的碳点，孵育40min后用PBS洗涤两次，之后加入商业化染料Propidium Iodode，Propidium Iodode可染色凋亡或坏死细胞中的细胞核，孵育15min后共聚焦成像。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述步骤（1）在活细胞中碳点在线粒体内聚集，步骤（2）在固定细胞中碳点在核仁内聚集。