基于水溶性共轭聚合物荧光增强测定精氨酸

在水溶液中,精氨酸(Arg)能使水溶性共轭聚合物P1的荧光高灵敏、特异性地增强,从而建立了一种免标记的荧光增强型Arg检测新方法.该方法Arg检测的线性范围为6.0×10-8～3.06×10-6 mol/L和3.06×10-6～7.11×10-5 mol/L;检出限为2.0×10-8 mol/L.方法简单、快捷、选择性好、灵敏度高,可用于盐酸精氨酸注射液样品的检测.     

一种可用于检测苦味酸的水溶性共轭聚合物荧光传感器的制备及应用

制备了一种高灵敏的水溶性荧光共轭聚合物(PPE-OBS), 将其用于苦味酸的荧光检测. 利用质谱、 核磁共振波谱和红外光谱等方法对PPE-OBS进行了表征, 并对其检测苦味酸的条件进行了优化. 结果表明, 在硼酸-氢氧化钠缓冲溶液(pH=9.5)中作用20 min, 苦味酸对PPE-OBS荧光的猝灭效率最大. 在最优条件下, PPE-OBS检测苦味酸的线性范围为1.0~60 μmol/L(R²=0.999), 检出限为0.831 μmol/L(S/N=3). 将PPE-OBS制成荧光试纸用于检测环境样品中的苦味酸, 获得了较好的检测结果.     

水溶性共轭聚合物研究与应用进展

近年来,在水溶性共轭聚合物(CPs)方面的研究备受瞩目,由于它包含了聚合物共轭主链良好的光电性质的同时还兼具了良好的水溶性,因此在光电功能信息器件中有着特殊的应用,并显著地推动了包括生物传感、电致发光器件、太阳电池和场效应晶体管等有机光电子材料及其器件的发展.本文对近几年来水溶性CPs的合成及其应用进展做出简要的总结,...     

新型水溶性共轭嵌段含糖聚合物的合成与表征

以两端溴化的聚9,9-二己基芴作为大分子引发剂, 6-O-甲基丙烯酰基-1,2∶3,4-二-O-异亚丙基-D-吡喃型半乳糖(6-O-Methacryloyl-1,2∶3,4-di-O-isopropylidene-D-galactopyranose, MaIpGa)为单体, 氯化亚铜/1,1,4,7,10,10-六甲基三乙基四胺为催化剂, 通过原子转移自由基聚合(ATRP), 合成了一种新型的具有良好光学性能的三嵌段共聚物聚甲基丙烯酸羟基保护半乳糖酯-聚芴-聚甲基丙烯酸羟基保护半乳糖酯(PMaIpGa-PF-PMaIpGa). 在酸性条件下进一步水解, 得到水溶性的聚甲基丙烯酸半乳糖酯-聚芴-聚甲基丙烯酸半乳糖酯(PMaGa-PF-PMaGa)三嵌段聚合物, 其结构和分子量(分布)通过核磁共振、红外光谱和凝胶渗透色谱(GPC)确证, 并研究了其紫外-可见和荧光光谱特性.     

基于能量转移机理的水溶性荧光共轭聚合物体系的设计制备及应用

水溶性共轭聚合物由于具有优异的光学性能,如强大的光捕获能力和独特的分子线效应,在化学、生物和医疗领域都有良好的应用前景。共轭聚合物受光激发后,所产生的激子可以沿着长程共轭的π骨架自由迁移,在分子骨架的任何位点都可以转移给能量受体,从而实现高效的能量传递。因此,水溶性共轭聚合物适合于构建各种能量传递体系,从而实现荧光信号放大、多色发光、活性氧产生效率提高等光学性能的优化。本文简述了基于水溶性共轭聚合物构建能量转移体系的原理和方法,总结了其在生物传感、生物成像、光动力杀菌和光动力抗癌等领域的应用,最后对水溶性共轭聚合物存在的主要问题以及未来的发展方向进行了分析和展望。     

水溶性荧光共轭聚合物在检测出血热病毒中的应用

利用出血热病毒抗体-L133/抗原-EHF对水溶性荧光共轭聚合物聚(5-甲氧基-2-(3-磺酰化)丙氧基-1,4-对苯撑乙烯), (简写为MPS-PPV)荧光的增强/猝灭作用、抗原-EHF与抗体-L133之间的特异性相互作用及作用前后荧光强度的变化, 建立了一种基于水溶性荧光共轭聚合物荧光猝灭可逆的高灵敏、均相免疫测定新方法, 实现了出血热病毒抗 原-EHF的快速、灵敏检测, 检测抗原-EHF的线性范围是4.8×10^－9～5.0×10^－8 mol/L, 检出限为1.7×10^－9 mol/L. 实验表明, 生物分子对聚合物的荧光增强或猝灭不仅是静电作用, 而且还表现为聚合物形态构造的变化.     

基于水溶性共轭聚合物的蛋白质检测*

近年来,以共轭聚合物作为生物传感元件,在生物大分子（如核酸、蛋白质）特异性识别、检测方面的研究越来越受到人们的关注。共轭聚合物具有强的光捕获能力,具有倍增光学响应性,可用来放大荧光传感信号,大大提高检测的灵敏度,为生物传感器的发展提供了新的传感模式。基于共轭聚合物的新型生物传感器在医疗诊断、环境检测以及国家安全防御等方面具有广泛的应用前景。本文简要介绍了共轭聚合物的荧光信号放大机制以及在蛋白质、酶、抗原－抗体检测方面的应用。最后对共轭聚合物在蛋白质检测方面的未来发展趋势进行了展望。     

水溶性共轭聚合物在生物传感中的应用

水溶性共轭聚合物在化学、医学、生命科学以及材料科学等领域中备受研究者们的关注,利用其独特的光化学和光物理性质,研究者们开展了一系列创新性研究并取得了重大的研究进展,进而拓展了聚合物的应用范围.共轭聚合物是一种由多个重复发光单元通过彼此间共轭而形成的高分子化合物,通过对其结构的精准调控,可以获得具有不同性能的功能性分子.其中,通过改变其主链结构,可以获得具有不同吸收和发射波长的荧光探针;通过对侧链结构修饰以水溶性基团和/或选择性识别分子,可以实现与特定靶标间的静电作用或者特异性结合,进而实现选择性识别的目的.本文综述了近年来水溶性共轭聚合物在生物传感中的应用,主要介绍了水溶性共轭聚合物在DNA检测、蛋白质检测、细胞和细菌的检测与区分以及细胞成像等方面的研究进展.     

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!     

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。     

水溶性共轭聚电解质

水溶性共轭聚电解质主要是指含离子型官能团侧链的共轭聚合物,可在水或其它极性有机溶剂中能够溶解。这类化合物把传统共轭聚合物的光电性质和聚电解质的水溶性特点结合在一起,显示出的一些独特性质,可在新一代光电器件制作和化学生物荧光传感器中获得多样的应用。本文总结了近10年来报道的水溶性共轭聚电解质的结构特点和合成方法,以及对不同化学或物理条件下光物理性质的研究,归纳了它们在新一代光电器件制作和荧光传感中的应用,并在此基础上提出了水溶性共轭聚电解质研究中尚待解决的问题,并展望了水溶性共轭聚电解质的应用前景。     

Design and Synthesis of a New Conjugated Polyelectrolyte as a Reversible pH Sensor

A highly pH sensitive water‐soluble polyfluorene derivative (PFP‐aa) has been designed and synthesized by Suzuki coupling reaction. The PFP‐aa contains two amino and four carboxylic acid groups in each repeat unit (RU). The protonation and deprotonation of both the carboxylate and amine are controlled by medium pH values. The polymer charge is anticipated to control electrostatic repulsion between polymer chains and lead to different levels of aggregation behaviors. Different fluorescent responses of the PFP‐aa are demonstrated as the environmental pH is changed from 3 to 12. Different sugars can bind to boronic acid to form boronic esters with different binding constants following proton release, thus generating diverse changes in pH. It is demonstrated that PFP‐aa can be used as a pH sensor to detect D ‐fructose.

     

荧光共轭聚合物在生物大分子检测中的应用*

共轭聚合物因其具有π-电子体系及共轭离域结构,一般都具有优异的发光性能,其发光强度和发射波长会随被检测化合物结构的不同而发生特异性响应,特别是在与被检测物相互作用过程中所产生电荷和能量能够沿共轭分子链进行有效传递,成倍放大这种作用,从而有效提高了检测灵敏度,这比相应的小分子化合物更具有优越性。目前共轭聚合物已被用于开发新型化学、生物传感器,尤其是在生物分子检测方面的应用得到迅速的发展。本文总结了近年来荧光共轭聚合物在生物传感方面的研究进展,主要讨论共轭聚合物在蛋白质、核酸及毒素检测中的应用。     

聚乙烯醇调控水溶性共轭聚噻吩的光学性质

针对发光共轭聚合物稀溶液在干燥形成固体时的荧光淬灭问题, 通过高分子聚乙烯醇(PVA)的氢键网络调控水溶性共轭聚噻吩在溶液中的聚集行为和构象, 并采用不同的干燥方式实现了调控其固体光学性质的目的. 紫外-可见光吸收、荧光发射光谱测试表明, 在水溶液中PVA可以分散共轭聚合物链, 并增强其共平面性; 高温干燥后, 聚噻吩薄膜与无PVA添加的聚噻吩溶液的荧光性质相似; 而采用冷冻干燥法, 薄膜则保留了添加PVA后混合溶液的发光特性. 该结果表明, PVA对聚噻吩在溶液状态下的聚集/分子构象的调控行为随干燥方式的不同得到了不同程度的保留——高温加热干燥仅维持了PVA对聚噻吩的分散作用; 而冷冻干燥则完整保留了PVA与聚噻吩的分子间相互作用, 将溶液中分子的分散状态和构象同时固定. 本研究从干燥方式的角度为固态共轭聚合物聚集行为及发光性质的调控提供了新的策略.     

Recent Advances of AIE-Active Conjugated Polymers: Synthesis and Application

Conjugated polymers (CPs) have long been recognized as an important class of materials. The highly conjugated backbone of the CPs will facilitate the rapid exciton migration and result in amplification of fluorescence signals. However, CPs are likely to aggregate and form excimers in solid states, directly leading to the fluorescence quenching, namely aggregation-caused quenching (ACQ), hence inhibiting their prospective utilizations in a large degree. Since the effect of aggregation-induced emission (AIE) is opposite to that of notorious ACQ, the AIE has raised great attention from scientists. CPs with AIE or aggregation-enhanced emission (AEE) features may help to solve the ACQ problem and meanwhile impart polymers with new properties and practical applications. In this review, we summarize the recent progress on the preparation of CPs with AIE or AEE characteristics, where AIE-active luminogens are located at polymer backbones or pendants. Their potential applications including fluorescent sensors, biological probes, and active layers for the fabrication of light-emitting diodes are also described.     

Thiol‐alkyne Chemistry for the Preparation of Micelles with Glycopolymer Corona: Dendritic Surfaces versus Linear Glycopolymer in Their Ability to Bind to Lectins

A poly(tert‐butyl acrylate) (P(tBA)) with a glycodendric endfunctionality with eight glucose moieties was synthesised in four steps via a combination of esterification, thiol‐alkyne conjugation and hetero‐Diels–Alder (HDA) cycloaddition. A linear glycopolymer of similar size and composition was also synthesised in order to compare the protein binding characteristics of the polymer with glycodendritic endfunctionality to the linear glycol blockcopolymer. The two amphiphilic polymers were self‐assembled in water into micelles. These particles were then tested for their ability to bind to Concanavalin A (Con A). In a turbidity assay, the polymer glycodendron exhibited a significantly faster clustering rate to the lectin as compared to the linear glycopolymer. In a precipitation assay, it is found that significantly less glucose residue is required for binding per Con A for the polymer with the glycodendritic endfunctionality.

     

Synthesis of Water‐Soluble Dendritic Conjugated Polymers for Fluorescent DNA Assays

Summary: Cationic water‐soluble dendritic poly(fluorene)s with positively charged amines on the exterior (PFP‐G_0–2) can be prepared by a macromonomer (generation‐by‐generation) approach. The charge densities of PFP‐G_0–2 can control their distances to DNA by electrostatic interactions. The PFP‐G₂ with higher generation of dendritic side chains possesses a higher charge density, and gives rise to efficient fluorescence resonance energy transfer (FRET) to a signaling fluorescein labeled at the terminus of DNA. These new conjugated polymers form less aggregates and yield more efficient FRET in a tetrahydrofuran/H₂O mixed solvent as compared to in pure water. The sensitivity of the DNA sensor is improved by utilizing highly dendritic conjugated polymers.

Structure of the dendritic conjugated polymer PFP‐G₂.