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β-galactosidase에 감응하는 장파장 이광자 표지자의 합성

Synthesis of long-wavelength two-photon probe for β-galactosidase

  • 조재형 (아주대학교 일반대학원)

초록/요약

생체 내부를 형광 이미징 기술을 통해 관찰하는 기술은 질병의 진단을 위한 효율적인 기술 중 하나이다. 기존의 형광 이미징을 위한 표지자는 지속적으로 개발되어 왔다. 기존의 형광 표지자의 경우 일광자 형광을 이용한 일광자 표지자로써, 높은 에너지를 가진 일광자 형광을 이용하여 관찰하기에 세포의 손상, 세포 및 조직의 자가형광, 조직 깊은 곳에 위치한 암 세포의 정확한 진단에 어려움이 있다. 이러한 일광자 형광의 단점들을 극복하고 효율적인 진단을 위해 이광자 형광을 이용한 진단이 각광받고 있다. 암 세포내의 반응성 산소종(Reactive Oxygen Species, ROS)의 증가, 효소의 과발현 등은 암을 진단하는데 하나의 기준이 될 수 있다. 빠르게 성장하는 암세포는 높은 속도의 해당과정을 보여주며, 높은 포도당 흡수율을 보여준다. 암세포의 포도당 흡수율은 주로 단당류 수송체가 과발현하여 세포 내로 이동이 증가하게 되고, 암 세포 내에서 미토콘드리아와 결합된 헥소키나아제의 활성 증가에 기인하게 된다. 이러한 단당류 흡수를 위해 글리코사이드 결합을 끊어 갈락토오스를 생성하게 하는 효소인 β-galactosidase가 과발현 된다고 알려져 있다. 합성한 표지자는 암세포 내에 위치한 β-galactosidase와 반응을 위해 갈락토오스 유도체와 사이아닌 유도체를 결합한 이광자 형광 표지자(Cyclic cyanine series)로서[12], 이 표지자는 460 nm 에서 최대 흡수 파장을 가지고, 560 nm 에서 최대 방출 파장을 갖는다.

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목차

논문요약 ⅰ
본문차례 iii
그림차례 v
표 차례 vii
Ⅰ.서론 1
1. 이광자 1
(1) 이광자 형광의 원리 1
(2) 이광자 현미경의 장점 2
2. β-galactosidase 4
(1) β-galactosidase 의 역할 4
(2) β-galactosidase 표지자의 필요성 5
(3) Turn-On β-galactosidase Probe의 고안 6
Ⅱ.본론 8
1. Turn-on β-galactosidase표지자 합성 8
2. Photophysical properties of β-galactosidase probe 12
(1) β-galactosidase probe의 물에 대한 용해도(Water solubility) 측정 12
(2) Turn-on β-galactosidase Probe의 양자 수율 측정 14
(3) Turn-on β-galactosidase Probe의 몰 흡광계수(Molar extinction coefficient) 측정 15
(4) β-galactosidase 와 Probe의 반응에 따른 형광 세기 변화 측정 17
(5) Turn-on β-galactosidase Probe의 이광자 형광 효율 측정 18
(6) Turn-on β-galactosidase Probe의 세포 독성 실험 20
3. Two-photon Microscopy Bioimaging of Turn-on β-galactosidase Probe 22
(1) 세포 내 Turn-on β-galactosidase Probe의 형광 스펙트럼 및 안정성 (stability) 분석 22
(2) β-Galactosidase (+) gal and (-) gal cell 에 대한 cell-imaging 24
(3) β-Galactosidase Probe 의 위치에 대한 cell-imaging 25
(4) 암세포와 정상세포 내에서의 β-Galactosidase Probe의 형광 세기 비교 27
Ⅲ.결론 29
Ⅳ.참고문헌 31

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