荧光显微技术在细胞生物学中的应用

《荧光显微技术在细胞生物学中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、复旦大学硕士学位论文荧光显微技术在细胞生物学中的应用姓名：陆舟军申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：王培南20070520论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。作者躲盈鲣吼避论文使用授权声明本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采

2、用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名：评盏鱼箬导师签名砒毛耙日期：垒受：i：r荧光显徽技术在细胞生物学中的应用摘要共焦荧光显微术和全内反射荧光显微术在分子生物学、分子化学及纳米材料等领域受到了广泛关注。本文就这两种技术在生物活体细胞中的应用进行了探索。首先，利用激光扫描共焦显微镜，将一种新的汞离子探针运用于对活体细胞中微量汞离子的检测。当探针在水溶液中与汞离子发生反应以后，它的荧光光谱将会产生约50nm的蓝移。这个探针具有很高的灵敏度和离子选择性，并且不会受到pH的影响。在水溶液中，无论是单光子

3、或双光子激发，探针的探测极限可以达到ppb水平。用这种探针探测纤细裸藻细胞(Eu酎eIlagracilis277)中的汞离子时，可以观察到荧光峰会有大约32．35nm的蓝移，这个位移较溶液中要小，可能是细胞中复杂的环境所带来的的溶剂效应引起的。然而，在细胞中当探针或汞离子浓度很低时，由于荧光信号较弱，它的单光子光谱会受到细胞的自体荧光的干扰。但是因为探针的双光子吸收截面比自体荧光物质的高很多，所以其双光子光谱仍然具有很好的信噪比。另一方面，利用全内反射显微镜在单分子条件下，研究中性pH溶液中的牛血清白蛋白(BsA)在石英表面的吸附作

4、用。从结果可以看出99-3％的BsA分子是没有粘性的，即使能够吸附，也会很快解吸附。相反另外O．7％的BSA具有很大的粘性。这种异质性是集合平均无法测量到的。我们根据单分子的测量结果，建立了一种新的BSA表面吸附的动力学模型。为了通过调节BsA的环境条件来有效地控制其在石英表面的吸附，因而研究了BsA分子在不同pH值下的状态。结果发现在不同pH值下，BsA分子的吸附会发生变化，所以可以通过调节pH值来改变其吸附状态。但是这些改变并不是很明显，因此我们又利用溶剂效应来更有效的控制其吸附。在乙醇溶剂中，常规BsA分子会大量的转变为粘性分

5、子。因此，只要能够控制溶液中乙醇的浓度，我们就可以很有效的控制BsA分子在石英表面的吸附。关键词：共焦显微术，汞离子，荧光探针，双光子激发，细胞，全内反射显微术，单分子，BSA。荧光显微技术在细胞生物学中的应用AbstractAbstI‘actL船盯Sc枷ingConfbcalMicmscope皿SCM)柚dT0诅lIIltemaIRcne谢∞F1uo他scen∞Microscopy口IRF旧玳1Ⅳidclyusedinbiolo酗ch哪i卿锄dn锄0teclllloIo醪111isworkexplor酣tlIe印plicalbns

6、of也esetwotedmologiesinliViIlgcells．First，LsMcw鹤empIoycdto缸_acktI垃H矿iIllivingcellswi也amwIydeVeIopednuorescentchemodosimeteLThespec仃alhypsochromicshifbofttIisch哪odos．衄eteI’weref0眦ldtobe钌aund50nmwh曲re∽thlgw曲H矿+iIIsolmio璐．ThischemodosilIletershowshigllsensitiVny觚dselec廿v畋柚

7、disnotinn∽ncedbymepHvaI懈．nc锄sigIlalH矿．msollltio邮downtotlIeppb啪geundereithersingIe-photonexcit撕on(SPE)ac405flIllor伽。一photonexcitati彻∞E)at800姗．whent11ischemodosimeterw笛吣edtotrackH矿inEu91enagr∞ilis277liVingce¨s，spectralshifIsaround32-35脚wemob∞rved．Thesmallershiftsmight陀su

8、ltfmmthe∞lVeme仃ectduetotIIeco唧licatedenvironmentinlivingcell豇Howev％witlllowcellularchemodosimeteI‘0rH∥+concenm埘ons，me