本书以表面增强拉曼散射(SERS)、荧光成像技术作为主要的分析和检测手段，结合纳米材料的优势，构建了一系列还原酶激活的功能化纳米探针用于分析和检测缺氧微环境中肿瘤细胞内的变化。本书研究了缺氧条件下肿瘤细胞内发生的变化及标志物的检测，为设计缺氧相关的探针和检测肿瘤标志物提供了有价值的指导思想。通过缺氧细胞内高表达的还原性物质激活探针，检测某细胞内物质或者组分的变化，这些设计理念具有一定的通用性和拓展前景。
马丹丹，理学博士，山西省长治市人，2018年毕业于湖南大学化学化工学院，分析化学专业。现为长治医学院药学院副教授，硕士生导师。目前主要从事基于纳米材料的分析检测和生物成像，以荧光成像技术作为分析和检测手段并结合纳米材料的优势，构建新型纳米探针用于分析检测及原位成像疾病标志物等。主持国家级项目1项、山西省教育厅项目1项、山西省科技厅项目1项、长治医学院校级项目1项、校级教改课题1项。指导本科生大学生创新创业国家级项目2项。先后在《Analytical Chemistry》《Biosensors&Bioelectronics》《Microchemical Journal》等权威学术期刊发表文章10余篇。
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 缺氧微环境引起肿瘤细胞的异常变化
1.2.1 蛋白质表达异常
1.2.2 维生素C代谢的差异
1.2.3 CO分子上调
1.2.4 活性氧（ROS）含量的升高
1.2.5 外泌体的异常
1.3 肿瘤缺氧的危害和常见的检测方法
1.3.1 光学检测
1.3.2 PET检测
1.3.3 MRI检测
1.3.4 光声检测
1.4 功能化纳米探针及其在肿瘤缺氧微环境中的应用
1.4.1 功能化纳米探针的简介
1.4.2 功能化纳米探针在肿瘤缺氧微环境中的应用
1.5 本论著的选题依据和研究内容
第2章 激活式SERS纳米探针用于检测缺氧诱导肺癌细胞酸化
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂和仪器
2.2.2 AuNRs的制备
2.2.3 AuNR@4-NTP的制备
2.2.4 AuNR@4-NTP@CPPs的制备
2.2.5 SERS纳米探针在溶液相中的反应
2.2.6 细胞培养和细胞毒性实验
2.2.7 暗场显微镜成像
2.2.8 细胞内pH的标定
2.2.9 细胞内SERS比率成像
2.2.10 肺癌组织SERS比率成像
2.3 结果与讨论
2.3.1 实验设计原理
2.3.2 实验可行性的考察
2.3.3 AuNR@4-NTP纳米探针的构建
2.3.4 SERS纳米探针对NTR的响应分析
2.3.5 SERS纳米探针选择性的考察
2.3.6 SERS纳米探针对pH的响应分析
2.3.7 SERS纳米探针毒性及运载效率的考察
2.3.8 细胞内标准曲线的构建
2.3.9 pHi与含氧量之间关系
2.3.10 肺癌组织酸化考察
2.4 小结
第3章 基于偶氮还原酶响应的胶束用于缺氧诱导的线粒体自噬成像
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂和仪器
3.2.2 Mito-rHP的合成与表征
3.2.3 两亲性聚合物的合成与表征
3.2.4 Micelle@Mito-rHP（MCM）的制备与功能化
3.2.5 十六烷基胺共轭连接Ce6的合成与表征
3.2.6 临界胶束浓度（CMC）的测定
3.2.7 缺氧响应的考察
3.2.8 细胞培养和毒性考察
3.2.9 细胞线粒体共定位成像和pH标定
3.2.10 细胞内线粒体自噬成像
3.2.11 PDT过程中细胞内线粒体自噬成像
3.3 结果与讨论
3.3.1 探针Mito-rHP的合成与表征
3.3.2 胶束对缺氧的响应分析
3.3.3 细胞内线粒体自噬成像
3.3.4 特异性的考察
3.3.5 PDT过程中线粒体自噬成像
3.4 结论
第4章 双激活的荧光探针用于缺氧诱导的线粒体自噬成像
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂和仪器
4.2.2 探针的合成与表征
4.2.3 光谱测量
4.2.4 细胞毒性考察
4.2.5 细胞成像
4.3 结果与讨论
4.3.1 探针的设计原理
4.3.2 可行性研究
4.3.3 pH滴定实验
4.3.4 实验条件的优化
4.3.5 选择性的考察
4.3.6 探针性能的比较
4.3.7 细胞毒性与自噬成像
4.3.8 探针成像的研究
4.4 结{仑
第5章 基于sERs定量检测缺氧肿瘤细胞外泌体中miieroRNA的含量
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂和仪器
5.2.2 金纳米颗粒的合成
5.2.3 SERS纳米标签的制备
5.2.4 SERS纳米标签内R6G含量的测定
5.2.5 基底增强因子的测量
5.2.6 SERS传感体系的制备
5.2.7 SiMB表面ARANPs的含量测定
5.2.8 聚丙酰胺凝胶电泳（PAGE）
5.2.9 外泌体的提取
5.2.10 RNA的提取
5.3 结果与讨论
5.3.1 实验设计原理
5.3.2 中空SERS纳米标签的表征
5.3.3 实验可行性的研究
5.3.4 实验条件的优化
5.3.5 miRNA的检测
5.3.6 缺氧外泌体中miRNA的检测
5.4 结论
第6章 比率型荧光纳米探针用于信号放大检测细胞内端粒酶的活性
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 试剂和仪器
6.2.2 QDSA@DNA纳米探针的制备
6.2.3 琼脂糖凝胶电泳实验
6.2.4 细胞培养和端粒酶的提取
6.2.5 溶液相端粒酶活性的检测
6.2.6 细胞内端粒酶活性的检测
6.3 结果与讨论
6.3.1 QDSA@DNA纳米探针的表征
6.3.2 可行性的验证
6.3.3 端粒酶活性的检测
6.3.4 QDSA@DNA稳定性和特异性的研究
6.3.5 端粒酶成像的研究
6.3.6 端粒酶活性的检测
6.4 结论
第7章 一种新型近红外荧光探针用于端粒酶反转录酶的成像
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 试剂与仪器
7.2.2 荧光探针NB-BIBRA的合成与表征
7.2.3 荧光探针NB-BIBRA溶液相的性能研究
7.2.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳
7.2.5 细胞内hTERT的荧光成像
7.2.6 活体组织及体内hTERT的成像
7.3 结果与讨论
7.3.1 NB-BIBRA的设计与制备
7.3.2 NB-BIBRA对hTERT响应机制的研究
7.3.3 溶液相hTERT的检测
7.3.4 肿瘤细胞内hTERT的成像
7.3.5 组织和活体内hTERT的
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