Conjugated Polymer Fluorescent Chemosensor： Design Principle and the Concept for Molecular Assembly

共轭高分子作为“分子导线”所特有的信号放大效应,使其在构建高灵敏度的荧光化学传感体系中具有特别的优势。本文首先从分子识别、传感机理和信号输出等方面概述了传感分子设计中需要考虑的一些基本问题;然后以聚对芳撑乙炔类共轭高分子为例,提出基于模板排列组合的分子组装概念,并将之用于合成一系列结构可调的荧光化学传感分子,以满足不同的检测目的;最后通过文献中的具体实例,对多种聚对芳撑乙炔类共轭高分子进行了分子结构和传感应用方面的解析。     

基于荧光共轭聚电解质的生物分子检测*

共轭聚电解质综合了传统共轭聚合物的光电性质和聚电解质的水溶性特点,使其在新一代化学生物荧光传感器中获得多种应用。本文总结了近五年来报道的共轭聚电解质（聚芴、聚噻吩、聚苯撑乙烯、聚苯撑乙炔等）用于检测生物分子的研究进展,并对共轭聚电解质的应用前景进行了展望。     

水溶性共轭聚合物分子刷的研究进展

水溶性共轭聚合物研究属于国际前沿研究领域,因其具有水溶性和超级信号放大作用,在生物传感领域展现出良好的应用前景.但由于传统水溶性线型共轭高分子两亲性结构特点,其含有的憎水性刚性共轭链在水溶液中易聚集,水分子对共轭链激发态的影响导致其发光效率低(一般小于30%),严重制约了其应用与拓展.如何方便有效构筑高分子的高支化是获得高荧光效率的关键.在本篇综述中,我们综述了水溶性共轭聚合物分子刷的合成技术,分析了其结构与光学性质的关系,为水溶性共轭聚合物分子刷的设计和制备提供指导.另外,总结了水溶性共轭聚合物分子刷在化学生物传感、生物成像、药物运输、癌症治疗等领域的应用,最后对水溶性共轭聚合物分子刷存在的主要问题以及未来的热点方向进行了分析和展望!     

以Fréchet型树状分子为侧基的聚甲基硅氧烷的合成与表征

合成了一类新型的以Fréchet型聚芳醚树状分子为侧基的聚甲基硅氧烷高分子, 并对其进行了GPC, DSC, TGA, AFM, 荧光以及紫外可见光谱等方面的表征.     

识别中性分子客体荧光传感和开关的研究进展

分子识别是超分子化学的核心概念,而荧光开关PET(photo-induced electron transfer)体系又是分子识别中的重要组成部分,是超分子化学和光物理学科相结合的成就.本文总结了近年来对中性客体分子的荧光传感和开关的研究进展.     

含磺酸根侧链的聚苯乙炔-吡啶类共轭聚合物的荧光传感性能

利用Sonogashira偶合反应合成了两种新的含磺酸根侧链的聚苯乙炔-吡啶类共轭聚合物P1, P2. 通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其光学性质及Cu^2＋传感检测进行了研究. 结果表明, 按一定比例嵌段引入吡啶环的聚合物P1能有效地改善共轭主链的刚性, 提高检测的灵敏度, 使共轭聚合物具有更优异的荧光化学传感性能. 在甲醇溶剂中, P1 的荧光能被Cu^2＋有效地猝灭, 相对单体模型分子PESO₃, 其响应信号扩大222倍.     

分子印迹荧光传感器研究进展

分子印迹技术是结合高分子化学、分析化学、材料科学等发展起来的一门边缘学科,是模拟受体-抗体相互作用的一种新技术。分子印迹荧光传感器结合了分子印迹聚合物的预定识别性和高选择性以及荧光检测的高灵敏性,成为传感领域的研究热点。本文主要介绍了分子印迹荧光传感器的研究进展,重点概述了分子印迹荧光传感器的制备原理、检测方式及其在有机小分子和离子检测中的应用,并对其发展前景进行了展望。     

共轭聚合物为基础的荧光传感器

近年来,借助共轭聚合物的荧光发射与淬灭过程开发化学与生物传感技术成为倍受关注并获得迅速发展的研究领域。由于共轭聚合物能够沿分子链进行能量和电荷传导,从而产生信号放大现象,这类传感器通常都具有较高的灵敏度。本文主要通过对几种具有代表性的此类化学/生物传感器的举例说明,概述荧光共轭聚合物的传感机理,并简要介绍这一领域的发展状况。     

基于共轭高分子材料的光学生物传感器*

以聚芴、聚噻吩、聚乙炔为典型代表的共轭导电高分子材料,是作为传感元件进行光、电信号传导的优异材料,目前已成为生物传感器领域研究的热点。基于不同类型,不同性质的共轭高分子所设计的传感策略特色各异,功能也不尽相同,例如,利用共轭高分子可以与某些电子/能量受体之间发生电子/能量转移的特点,可以使传感器的检测信号得到数百万倍的放大,从而极大地提高检测的灵敏度;利用共轭高分子的光学性质随构象变化而变化的特点,则可以实现对靶介导的生物分子的构象或结构转变的检测。本文对各种基于不同传感策略的共轭高分子光学生物传感器研究进行了综述,并对该领域的发展前景进行了展望。     

基于荧光共轭聚合物的金属离子检测

以聚乙炔、聚芴、聚噻吩、聚苯撑为代表的荧光共轭聚合物,由于具有独特的光学性能、自组装性能和结构与性能的可调控性,可作为优异的光学传感材料。利用其具有较高摩尔消光系数和荧光量子产率的特点,可设计具有较高灵敏度和选择性的传感器,这已成为生物传感领域的研究热点。以荧光共轭聚合物为基础的金属离子检测,最初是以非水溶性的共轭聚合物为主,通过金属离子与聚合物链上特定基团(如吡啶、冠醚)的结合引起的聚合物荧光性质的变化可实现对某些离子的检测。在共轭聚合物主链上引入亲水性侧链,可大大增强共轭聚合物的水溶性,为金属离子的生物传感检测提供了新的思路,例如可引入能与金属离子结合的生物分子(如DNA、糖基等)来设计传感策略,进一步提高检测的特异性和灵敏度。本文综述了近年来以非水溶性和水溶性荧光共轭聚合物为传感材料,对具有重要生物学意义的重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺)、过渡金属离子(Cu²⁺、Eu³⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Ru³⁺、Ag⁺)和碱金属离子(K⁺、Na⁺、Li⁺)进行高灵敏度检测方面的研究进展,并对该领域的发展前景进行了展望。     

非共价键自组装制备聚对苯撑乙炔/聚丙烯酸水溶性荧光纳米粒子及其光物理行为研究

通过功能化聚对苯撑乙炔(含羟基与氨基)和聚丙烯酸之间的非共价键自组装制备了一系列含共轭聚合物的水溶性荧光纳米粒子, 并进行了相关结构和光学性质表征. 研究表明, 纳米粒子的大小和聚丙烯酸/聚对苯撑乙炔质量比直接相关. 光物理性质研究表明, 形成水溶性纳米粒子后, 疏水的聚苯撑乙炔链在纳米粒子中易于形成π-链间聚集, 其光物理性质与其在薄膜态时相似.     

分子印迹荧光传感构建及应用

构建一个高灵敏、高选择性检测痕量分析物的传感器广受科研工作者关注。分子印迹技术由于具有高选择性识别、高容量吸附、快速结合、热稳定性以及低成本等优点,已广泛应用于传感构建领域。以分子印迹聚合物为识别单元,结合荧光传感技术所构建的分子印迹荧光传感器在环境污染物痕量检测方面成为研究重点。本文主要介绍分子印迹聚合物的制备方法,总结分子印迹荧光传感器的构建机理和分子印迹荧光传感器在金属离子、有机小分子以及生物大分子检测方面的应用。重点探讨分子印迹传感器在不同数量的荧光团下检测一种或多种目标分析物的方法,包括单一荧光团检测单一目标物、比率荧光检测单一目标物以及分子印迹荧光传感的多元检测。基于以上分析和总结,提出分子印迹荧光传感器的当前挑战和发展前景。     

基于有机纳米纤维薄膜的荧光化学传感

薄膜荧光化学传感提供了一种固相、便携、易操作的气相分子检测技术,在环境、安全、生物医学、健康监测等领域具有重要的应用价值和发展前景.基于本课题组在超分子自组装构建n-型有机半导体苝二酰亚胺衍生物(PTCDI)一维纳米纤维及其荧光薄膜检测胺类等气相分子领域研究,结合其他课题组工作,本文阐述了该类纳米纤维多孔薄膜在结构调控,荧光传感应用性能、机制和意义方面的研究进展.同时,也介绍了本课题组在p型有机半导体咔唑角亚乙炔四环(ACTC)和咔唑三聚体等在本领域的进展,最后对未来挑战和发展方向进行了展望.     

刚柔嵌段共轭聚合物自组装体系*

刚柔嵌段共轭聚合物的自组装是超分子化学研究的热点之一。本文综述了近年来刚柔嵌段共轭聚合物自组装体系研究进展。根据共轭刚性段的不同分类进行阐述,综述了聚芴,二（苯乙烯）-蒽,聚对苯撑,聚对苯乙烯撑,聚对苯撑乙炔,聚（2,5-苯甲酮）,聚噻吩,聚苯基喹啉等作为刚性链段的刚柔嵌段共轭聚合物自组装体系,介绍了刚柔嵌段共轭聚合物的合成和光物理性质;重点评述了刚柔嵌段共轭聚合物在不同溶剂、浓度、温度等条件下自组装形成一维、二维以及三维的周期性微结构,且具有方便的可控性。概括了刚柔嵌段共轭聚合物自组装体系广阔的应用前景,尤其在光电器件领域有着潜在的应用价值。最后展望了刚柔嵌段共轭聚合物自组装体系研究和发展的方向。     

亲水性二芳基乙烯荧光分子开关的研究进展

二芳基乙烯荧光分子开关因具有优良的抗疲劳性和双稳态特征而被广泛地研究与应用,亲水化成为其作为荧光开关探针走向应用的关键点之一。本文综述了亲水性二芳基乙烯荧光分子开关当前的研究进展,归纳了实现亲水性的几种重要途径和结构,分析了各种亲水化方法的优缺点,并着重介绍了亲水性二芳基乙烯荧光分子开关作为荧光开关探针在化学传感、生物传感、生物成像以及超分辨成像等领域的应用现状,并指出当前应用研究中存在的一些问题,同时也对其未来的应用前景进行了展望。     

超分子高分子化学进展

综述了超分子高分子化学近年来的进展,着重介绍固相聚合和毛杆高分子等方面的最新研究成果及应用展望,对超分子高分子化学的主要研究方法也作了扼要的介绍。     

金属有机框架化合物对溶剂分子和有机小分子荧光识别与传感研究进展

属-有机框架（MOFs）化合物由于其特定的孔道/孔洞结构以及在气体吸附/存储与分离、化学传感、光学、磁学以及荧光检测等方面的良好性能及潜在应用而成为当前人们关心和研究的热点。本文聚焦MOFs在溶剂分子和有机小分子荧光识别及传感方面的研究工作,着重介绍该领域近期的研究进展,并对该领域今后的发展进行了展望。     

金属有机框架化合物对溶剂分子和有机小分子荧光识别与传感研究进展

金属-有机框架(MOFs)化合物由于其特定的孔道/孔洞结构以及在气体吸附/存储与分离、化学传感、光学、磁学以及荧光检测等方面的良好性能及潜在应用而成为当前人们关心和研究的热点。本文聚焦MOFs在溶剂分子和有机小分子荧光识别及传感方面的研究工作,着重介绍该领域近期的研究进展,并对该领域今后的发展进行了展望。     

水溶性聚芴衍生物的合成、性质与生物检测应用

共轭聚合物具有强的光捕获能力,可用来放大荧光传感信号,大大提高检测的灵敏度.基于共轭聚合物的新型生物传感体系对于阐明生物体系中的信息传递,特别是对疾病的早期诊断方面具有重要的应用前景.水溶性聚芴衍生物由于具有很好的化学和热稳定性、高的荧光量子产率以及C9位易于修饰等特性,近年来在生物传感领域得到了广泛应用.本文简要介绍...     

沉淀剂对含有氨侧基的聚苯撑乙炔发光性能的影响

通过单体4-[(2,5-二溴苯)乙炔基]苯胺和1,4-二乙炔基-2,5-二戊氧基苯之间的Sonogashira偶合反应合成了带有p-氨基苯乙炔基共轭侧基的聚对苯撑乙炔（(PAnPE）). 该共轭聚合物的THF溶液（(2××10-－5 mol•·L-－1）)在473和519 nm处呈现两个比较强的荧光发射峰. 通过调节在聚合物PAnPE-THF溶液中所加入三种沉淀剂（(甲醇、乙酸、稀盐酸溶液）)的体积比例, 来改变PAnPE分子链的聚集态结构, 进而研究对其发光性能的影响规律. 实验结果表明: 由于沉淀剂与聚合物PAnPE分子链之间相互作用能力与方式的不同, PAnPE两个荧光峰的发射强度因聚合物分子链聚集结构不同而呈现不同的变化规律, 这有助于实现在化学传感器中的应用.