荧光探针
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Thanks for attention
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9
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经典分子信标结构
10
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分子信标在生物分子检测中的应用
实时监测聚合酶链反应 基因变异的检测 分子信标生物传感器 活细胞中RNA的检测 DNA与蛋白质相互作用研究
11
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展望
随着荧光探针技术的不断发展和完善,必然会给目前 较为热门的基因组学、蛋白质组学、生物芯片以及等 药物作用机制等领域带来新的发展契机，提供非常有 价值的方法和信息。
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荧光探针
1
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什么是荧光探针？
荧光探针就是以荧光物质作为指示剂,并在一定波长 光的激发下使指示剂产生荧光,通过检测所产生的荧光实 现对被检测物质的定性或者定量分析。
荧光探针受到周围环境的影响，使其发生荧光发射 发生变化，从而使人们获知周围环境的特征或者环境中 存在的某种特定信息。
2Fra Baidu bibliotek
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荧光探针的优点
Fluorephore Spacer hv
F
S
Receptor R
Analyte
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strongly fluorescent
识别基团决定了探针分子的选择性和特异性，荧光基 团则决定了识别的灵敏度，而连接体部分则可起到分 子识别枢纽的作用。
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荧光基团和识别基团二者连接在同一个共轭体系中，荧 光基团是该体系中最基本的组成部分，一般为芳香族的 稠环化合物，其目的是将分子识别转换成不同形式的荧 光信号，如荧光强度的增强或减弱、荧光寿命的变化、 光谱的移动等。识别基团是为了实现这一选择性识别而 合成的探针结构单元，是决定荧光分子探针和被检测体 结合的灵敏度与选择性的部分，通常也称为受体。
灵敏度高 选择性好 使用方便 成本低 不需预处理 不受外界电磁场影响 远距离发光 特别是在分子生物学、生物化学、医学等领域中有较
广泛的应用。
3
荧光分子探针的结构
荧光分子探针通常由三部分组成：
识别基团（receptor） 荧光基团（fluorophore） 连接体部分（spacer）
7
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分子信标是一种由寡聚核酸形成的发夹型分子。它包 括一个环，环由与靶分子互补的核酸碱基序列组成； 干为两列互补的碱基序列，在分子信标中，荧光基团 共价地连接在其干部分的一个末端，猝灭基团也靠共 价键连接在干部分的另一末端。
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a
分子信标未与靶分子结合时，由于干部分两列互 补碱基对之间的氢键连接，使得荧光基团与猝灭基团 距离很近，荧光基团将能量转移给猝灭基团而发生荧 光猝灭；当分子信标与序列互补的靶分子结合时，环 与靶序列杂交而形成了比干部分更长更稳定的碱基对 氢键连接，分子信标发生构型的变化，干部分被打开， 从而使荧光基团远离猝灭基团，荧光基团产生的荧光 得到几乎100%恢复，且所检测到的荧光强度与溶液中 靶标的量成正比。
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1
2
锌离子荧光探针
香豆素作为荧光基团的，邻氨基苯硫醚作为识别基团，两者以席夫碱相 连，加入锌离子后，与硫醚上的硫原子、席夫碱上的氮原子及香豆素上 的氧原子配位得到结构2，抑制了席夫碱上C=N键的旋转，实现了荧光 从无到有的变化
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新型荧光探针---分子信标
分子信标是一种基于荧光能量转移原理而设计的发夹 型寡聚核酸荧光探针。它通过与核酸等靶分子相互作 用后发生构象的变化而产生荧光信号，对靶分子的检 测具有灵敏度高、选择性强、适合于活体实时检测等 优点。分子信标技术的建立正是满足了人们 迫切需 要一种具有高灵敏度和高亲和力的生物分子探针的需 求，因而这种技术很快就广泛地应用于基础医学和生 物学等诸多领域。
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分子信标在生物分子检测中的应用
实时监测聚合酶链反应 基因变异的检测 分子信标生物传感器 活细胞中RNA的检测 DNA与蛋白质相互作用研究
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展望
随着荧光探针技术的不断发展和完善,必然会给目前 较为热门的基因组学、蛋白质组学、生物芯片以及等 药物作用机制等领域带来新的发展契机，提供非常有 价值的方法和信息。
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荧光探针
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什么是荧光探针？
荧光探针就是以荧光物质作为指示剂,并在一定波长 光的激发下使指示剂产生荧光,通过检测所产生的荧光实 现对被检测物质的定性或者定量分析。
荧光探针受到周围环境的影响，使其发生荧光发射 发生变化，从而使人们获知周围环境的特征或者环境中 存在的某种特定信息。
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荧光探针的优点
Fluorephore Spacer hv
F
S
Receptor R
Analyte
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识别基团决定了探针分子的选择性和特异性，荧光基 团则决定了识别的灵敏度，而连接体部分则可起到分 子识别枢纽的作用。
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荧光基团和识别基团二者连接在同一个共轭体系中，荧 光基团是该体系中最基本的组成部分，一般为芳香族的 稠环化合物，其目的是将分子识别转换成不同形式的荧 光信号，如荧光强度的增强或减弱、荧光寿命的变化、 光谱的移动等。识别基团是为了实现这一选择性识别而 合成的探针结构单元，是决定荧光分子探针和被检测体 结合的灵敏度与选择性的部分，通常也称为受体。
灵敏度高 选择性好 使用方便 成本低 不需预处理 不受外界电磁场影响 远距离发光 特别是在分子生物学、生物化学、医学等领域中有较
广泛的应用。
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荧光分子探针的结构
荧光分子探针通常由三部分组成：
识别基团（receptor） 荧光基团（fluorophore） 连接体部分（spacer）
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分子信标是一种由寡聚核酸形成的发夹型分子。它包 括一个环，环由与靶分子互补的核酸碱基序列组成； 干为两列互补的碱基序列，在分子信标中，荧光基团 共价地连接在其干部分的一个末端，猝灭基团也靠共 价键连接在干部分的另一末端。
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分子信标未与靶分子结合时，由于干部分两列互 补碱基对之间的氢键连接，使得荧光基团与猝灭基团 距离很近，荧光基团将能量转移给猝灭基团而发生荧 光猝灭；当分子信标与序列互补的靶分子结合时，环 与靶序列杂交而形成了比干部分更长更稳定的碱基对 氢键连接，分子信标发生构型的变化，干部分被打开， 从而使荧光基团远离猝灭基团，荧光基团产生的荧光 得到几乎100%恢复，且所检测到的荧光强度与溶液中 靶标的量成正比。
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锌离子荧光探针
香豆素作为荧光基团的，邻氨基苯硫醚作为识别基团，两者以席夫碱相 连，加入锌离子后，与硫醚上的硫原子、席夫碱上的氮原子及香豆素上 的氧原子配位得到结构2，抑制了席夫碱上C=N键的旋转，实现了荧光 从无到有的变化
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新型荧光探针---分子信标
分子信标是一种基于荧光能量转移原理而设计的发夹 型寡聚核酸荧光探针。它通过与核酸等靶分子相互作 用后发生构象的变化而产生荧光信号，对靶分子的检 测具有灵敏度高、选择性强、适合于活体实时检测等 优点。分子信标技术的建立正是满足了人们 迫切需 要一种具有高灵敏度和高亲和力的生物分子探针的需 求，因而这种技术很快就广泛地应用于基础医学和生 物学等诸多领域。