糖基聚集诱导发光材料的研究进展

聚集诱导发光材料具有优异的光学性质,在传感检测等领域具有广泛用途.由于大部分聚集诱导发光类荧光基团具有很强的疏水性,一定程度上限制了其应用范围.近五年,基于糖类分子结构多样和水溶性好的优势,我们课题组将多种糖类物质和聚集诱导发光分子偶联,制备出一系列糖基聚集诱导发光材料.该类材料有很好的水溶性和生物相容性,能够降低背景荧光和生物毒性.通过和目标检测物结合或者反应,实现了对多种生物活性分子的荧光检测和细胞成像.本文综述了近年来糖基聚集诱导发光材料领域的重要研究进展,以进一步拓展聚集诱导发光材料的应用领域,为生物活性物质功能监测和糖化学生物学的研究等提供有效的研究工具.     

焦磷酸根离子传感体系的研究进展

由于焦磷酸根离子(PPi)在生物、环境以及临床医学等学科领域的重要性,PPi的检测已受到越来越多的关注.重点介绍基于传感材料的PPi新型传感体系,并根据传感材料的不同分为以下几个方面进行综述:(1)基于纳米材料的传感体系,(2)基于共轭聚电解质/聚合物的传感体系,(3)基于脂质体的传感体系,(4)基于聚集诱导发光分子的传感体系,(5)其他类型的传感体系.展望了PPi传感的发展趋势.     

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...     

二苯乙烯基蒽聚集诱导发光材料体系的研究进展

具有聚集诱导发光(AIE)性质的有机荧光分子由于其扭曲的分子构型,在聚集态或固态表现出显著增强的荧光发射,避免了传统有机荧光分子的浓度猝灭现象,因而在光电器件、生物传感等领域有着广泛的应用.本文着重介绍了具有AIE性质的二苯乙烯基蒽(DSA)衍生物及其在高效固态发光材料、刺激响应材料、生物成像和生物与化学传感等领域的研究进展.     

具有聚集诱导发光性质的近红外荧光染料

聚集诱导发光(AIE)现象的发现为解决传统有机荧光分子在高浓度和聚集形态下存在的荧光猝灭问题提供了最佳方案,并实现了在光电器件、化学传感、生物成像和靶向治疗等众多领域的广泛应用.随着对AIE 发光机理研究的不断深入,AIE 分子体系得到了极大的扩展.其中,一类具有给体-受体结构的AIE分子能够显著降低分子能隙,使发光分...     

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。     

金属有机框架-核酸复合材料的构建及其在荧光生物医学传感中的应用

金属有机框架材料(metal-organic frameworks, MOFs)是一类由无机金属节点和有机配体自组装而成的新型多孔材料,因其具有可定制的结构和功能、大的比表面积及多功能化位点等诸多优点,在生物医学、生物传感等领域应用广泛.此外,核酸分子以其特有的分子识别和灵活的可编辑性,近年来在靶标识别、分子检测领域取得了令人瞩目的成就. MOFs与核酸的有机整合能够有效扩展两种单体的功能及应用范围,目前已成为化学及生物医学等领域的研究热点.本文综述了近年来MOFs-核酸复合材料荧光生物传感器的构建及其在生物医学领域中的应用进展.首先介绍了MOFs-核酸复合材料传感器的构建方法;其次,根据MOFs所发挥功能的不同,分别从基于荧光淬灭、发光以及刺激响应三大方面对MOFs-核酸复合材料在荧光生物医学传感中的应用进行了分类概述;最后分析了该研究领域目前面临的挑战,并对其未来发展进行了展望.     

固定化联吡啶钌电化学发光免疫分析研究进展

综述了固定化联吡啶钌[Ru(bpy)23+]电化学发光免疫传感技术的发展状况,介绍了近年来在电化学发光免疫传感领域出现的新型固相载体材料和固定方法,及其与其他分析技术联用方面的发展,并对其发展趋势进行了展望.指出电化学发光免疫分析技术在生物分子检测、药物分析及临床诊断中显示出强大的生命力.Ru(bpy)23+的电化学发光已引起广泛的关注.固定化Ru(bpy)23+电化学发光免疫分析体系具有线性范围宽、灵敏度高、装置简单、可控性强等优点,被广泛应用于分子生物学、化学、药学等领域.     

发光稀土配合物的生物功能分子传感研究进展

基于稀土离子独特的电子组态和有机配体的敏化作用,稀土中心发光的配合物具有发光寿命长、发射峰尖锐和Stokes位移大等特点,可在复杂环境中针对特定的分析物进行快速和便捷的检测。稀土配合物与生物功能分子如生命必需分子、疾病标志物分子和药物分子等相互作用引起其光学信息的变化可以实现对生物功能分子的快速传感,在监测生命体的生理状态和公共卫生安全等方面具有重要的意义。本文综述了稀土配合物针对生物功能分子的传感性质研究进展,讨论了设计稀土配合物材料的传感策略,提出了稀土配合物作为生物功能分子先进传感材料的发展建议。     

RNA荧光适配体在生物传感与成像中的应用研究进展

RNA荧光适配体是近年来发展起来的一种简单且有效的RNA分子荧光标记工具,可与不发光或发光微弱的小分子荧光团结合,显著增强其发光性能。RNA荧光适配体具有结构简单、易合成以及毒性低等优点,已成为生物传感和成像等研究领域的重要工具。本文介绍了目前已开发的RNA荧光适配体,包括Malachite Green(MG)、Spinach、Broccoli、Mango、Corn和Pepper家族等,概述了其对应的荧光团的特点,从细胞外检测和细胞成像两个方面对RNA荧光适配体的应用研究进展进行了总结和评述,分析了RNA荧光适配体研究中存在的问题及优化策略,展望了其发展前景,以期为临床标记小分子化合物、RNA、蛋白质和研究适配体与荧光小分子团之间的相互作用提供参考。     

量子点荧光传感器的设计及应用

量子点(quantum dots,QDs)是一种新型的纳米荧光材料,具有优良的光电性质,已广泛应用于荧光传感及可视化检测,可实现对靶标分子高灵敏、高特异性分析。本文主要论述了量子点的表面化学修饰,以及量子点传感的作用原理,如荧光共振能量转移、电荷转移、直接荧光传感、生物发光共振能量转移、化学发光共振能量转移以及电化学发光,利用这些原理设计出不同的荧光传感器,并应用于不同分子或离子的可视化检测。同时对量子点的荧光传感存在的问题及挑战进行了总结,并提出量子点荧光传感将向生物相容性好、细胞或生物体内实时可视化检测、复杂体系中进行多靶标同时检测以及量子点的逻辑运算等方向发展。     

基于有机小分子的焦磷酸根荧光探针研究进展

焦磷酸根(PPi)作为一种重要的生物功能阴离子在生命科学、环境科学、药物领域和化学过程等方面起着非常重要的作用.鉴于荧光分析具有操作简便、灵敏度高等突出优点,设计合成高效的PPi荧光探针成为近年来超分子化学研究的热点之一.综述了近年来PPi荧光识别与传感的多种设计策略与原理,主要包括基于荧光增强或淬灭型识别,激基缔合物识别,荧光指示剂置换,静电或氢键作用识别等.DPA-金属离子络合物,尤其是DPA-Zn2+络合物,作为识别基团对PPi有着显著的亲和性和选择性识别能力.DPA-Zn2+络合物与多种荧光团或者荧光指示剂组合而形成的化学传感体系已经被广泛应用于PPi荧光识别与传感.     

共轭聚合物生物电子体系研究进展

共轭聚合物类的有机共轭分子由于其特殊的电子离域效应,具有优异的光电性能.另外该类材料骨架结构丰富、能带可调、易于修饰与制备,使得这类材料除了在发光二极管、场效应晶体管和光伏电池等方面有广泛的研究和应用之外,在生物成像、生物传感、疾病诊断和治疗中也发挥了重要作用.本文综述了近年来基于水溶性共轭聚合物的生物电子体系构建和应...     

LDHs薄膜基纳米荧光传感器的制备及其研究进展

层状复合氢氧化物(LDHs)是一种层板金属元素和层间离子可调的无机层状材料,利用其独特的插层组装特性,基于静电、氢键、范德华力等相互作用力,功能性荧光客体分子可与LDHs纳米片复合构筑多功能荧光薄膜材料.LDHs薄膜基荧光材料用于荧光传感器,在有机挥发性气体(VOCs)、温度、压力、重要生物分子等的检测中显示了良好性能.本文总结了LDHs复合薄膜的制备方法以及近年来其在纳米荧光传感领域的进展,并对其未来发展做出了展望.     

聚集诱导发光体系:化合物种类、发光机制及其应用

聚集诱导发光(AIE)体系是近年来备受关注的一个研究领域,目前该领域已经积累了较为丰富的AIE化合物的分子设计理念和相应的对AIE机制的理解。AIE体系的研究为固态强发光材料特别是备受聚集发光猝灭难题困扰的有机电致发光材料提供了全新的分子设计思路。本文纵观该领域的研究进展,对AIE化合物种类、发光机制及其相关应用做出了较为详尽的综述报道。具有AIE性质的化合物主要包括多芳基取代的杂环化合物、多芳基乙烯类化合物、分子内电荷转移化合物、含有氢键的化合物、聚合物等。这些化合物的AIE发光机制也各有不同,包括分子内旋转受限、非辐射失活衰减受限、分子构象扭曲以避免形成激基缔合物以及利用特殊的分子堆积方式如J-聚集、交叉分子堆积、由分子间的C—H…π作用或特殊的氢键作用形成相应的发光聚集体等。基于其特殊的AIE性能,AIE化合物可广泛应用于化学传感、生物传感、生物标记、电致发光以及逻辑门器件等领域。     

基于氧杂蒽结构可控官能化的荧光探针研究新进展

荧光分子探针技术在表达分子间识别行为及复杂生命和环境体系的内状态信息方面具有非常优异的性能,氧杂蒽及其衍生物螺连隐色体结构变化伴随的分子荧光变换模型,广泛且深入的应用于构建新型功能光敏探针分子.近年来此类探针的合成设计及功能化调控研究异常活跃,新的突破不断涌现.综述了新近基于氧杂蒽及其衍生物的荧光探针在金属阳离子、pH、阴离子识别检测方面的研究进展,并简要阐释了该类探针分子的构筑,识别检测机理以及探针在生物成像和环境监测等方面的应用.     

一种荧光增强的反应型硫化氢荧光探针

基于二硝基苯醚的硫解反应识别机制,设计合成了羟基芘甲醛为荧光基团的探针分子8-(2,4-二硝基苯酚基)芘甲醛(PCNP),研究了PCNP缓冲溶液分散体系对H_2S的响应.未与H_2S作用时,分子内光致电子转移过程导致探针分子PCNP几乎不发光,当体系中存在H_2S时,PCNP发生硫解反应,光致电子转移过程被阻断,羟基芘甲醛发出橙色荧光.PCNP分子对H_2S响应迅速、灵敏,0.1 mmol·L~(-1)硫化氢存在下10 min内荧光强度响应达到最大值,荧光增强达260倍,反应速率常数为0.20 min~(-1),探针分子对H_2S检测限为0.10μmol·L~(-1),并且具有良好选择性.     

官能化罗丹明基金属阳离子荧光探针

重金属离子对环境和生物体具有极强的生理毒性,故高选择性和高灵敏度的离子检测荧光探针的研究有着重要意义。荧光分子探针在表达分子间识别行为以及复杂的环境、生命体系的内状态信息方面具有优异的性能,已广泛深入的用于构建新型功能性探针分子。本文综述了近年来基于罗丹明的金属阳离子如Hg₂₊、Cu₂₊、Fe₃₊等荧光分子探针的研究进展,包括探针的结构特征、检测机理、检测水平,更重要的是其在环境检测、生物成像、分子器件等方面的新应用,并对荧光探针所面临的问题和发展前景做了分析。     

MOFs传感器在癌症及其生物标志物检测中的应用

癌症是世界上最致命的疾病之一,因此癌细胞的有效捕获和敏感检测对基础研究以及临床诊断和治疗都具有重要意义.基于金属有机骨架(MOFs)的催化活性和固有的发光性能等特点,MOFs已被成功地开发为传感平台实现对癌症及其标志物的检测.综述了基于MOFs的电化学、荧光、电化学发光、比色传感器在癌细胞及核酸、蛋白质等生物标志物检测...     

水溶性聚噻吩的合成与可视化生物检测

共轭聚合物具有强的光捕获能力,可放大荧光传感信号,提高生物检测的灵敏度。基于共轭聚合物的新型生物传感体系对获取生命过程中的化学与生物信息、阐明生物体系中的信息传递、特别是对疾病的诊断与治疗都具有重要的意义。水溶性聚噻吩衍生物在外界环境影响下主链结构易发生变化,从而引起紫外吸收光谱与溶液颜色的变化,近年来在可视化生物检测...