共轭聚合物荧光传感器的研究进展

共轭聚合物具有共轭分子导线结构,局部微扰在整个聚合物分子链甚至整个聚合物体系内即能得到放大利用,这一性质决定了其具有检测超低含量待测物的能力,且表现出强于小分子荧光传感器的灵敏度.本文概述了荧光共轭聚合物的传感机理,并举例介绍了近年报道的以共轭聚合物为基础的荧光传感器在检测离子及有机小分子方面的应用.     

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。     

小分子生物硫醇荧光探针研究进展

半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和还原型谷胱甘肽(GSH)等小分子生物硫醇在人的生理活动中起着重要作用.近年来,生物和环境样品中小分子生物硫醇的检测引起科学家们极大的兴趣,生物硫醇荧光探针和比色传感器得到快速发展.根据探针与生物硫醇的反应机理,包括利用小分子生物硫醇中巯基与探针反应、巯基和氨基协同与探针反应,综述两年来生物硫醇小分子荧光探针的设计、合成与应用进展.     

薄膜基荧光气体传感器

薄膜基荧光传感因灵敏度高、可采集信号丰富、实时检测性好和易于器件化等优点备受人们关注,特别是随着微纳米加工、集成制造和物联网技术的发展应用,薄膜基荧光传感器研究已经成为传感器研究的一个重要领域,呈现出广阔的发展前景。 结合课题组工作,本文简要讨论了基于小分子化合物的薄膜基荧光气体传感器在隐藏爆炸物、毒品、挥发性有机污染物检测/监测,重大疾病早期诊断等领域的应用探索。 在此基础上,指出了薄膜基荧光传感器发展面临的问题,评述了薄膜基荧光传感器研究和应用的前景。     

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。     

基于有机小分子的三磷酸腺苷荧光传感器研究进展

三磷酸腺苷(ATP)是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,在能量的储存,细胞呼吸作用和酶催化反应等生物活动过程中扮演着重要作用.因此,对于ATP在生物体内的研究至关重要.荧光检测技术具有操作方便、选择性好和灵敏度高等优点,设计合成高效的ATP荧光传感器是近年来生物化学和分析化学领域的研究热点.根据ATP荧光传感器的结构特点和识别原理,将ATP荧光传感器分为金属Zn(Ⅱ)作为键合位点型识别,其它金属离子作为键合位点型识别和静电或氢键作用型识别.基于有机小分子荧光传感器,综述了近年来国内外ATP荧光传感器在分子设计与应用方面的研究进展,并展望了其发展趋势.     

线粒体荧光探针研究新进展

近年来,许多基于有机小分子既能定位于线粒体又能够检测线粒体内各类活性小分子的双功能线粒体荧光探针被相继报道,成功地实现了线粒体内多种活性物种的检测和可视化成像,这些物种包括活性氧、还原性物种、金属离子、质子、阴离子等.为进一步对线粒体内特定活性小分子进行组织及活体内无创检测与成像,性能优良的双光子及近红外探针的设计合成备受瞩目.围绕近年来出现的线粒体荧光探针依据检测对象进行总结与评述,展望了线粒体荧光探针在癌症等病症的前期诊断和后期治疗方面的发展趋势.     

多功能荧光探针的设计、合成与应用研究进展

多功能荧光探针可检测多个阴阳离子、小分子等,相对于单分析的荧光探针能提高检测效率、降低分析成本,故广受关注.根据分子结构特点,将多功能荧光探针分为有机小分子型、聚合物型和金属有机配合物型等三大类,从检测对象和性能出发,重点综述了近几年国内外多功能荧光探针在分子设计、合成与检测应用等方面的新进展,并展望了多功能荧光探针的发展潜力,指出开发能够在同体系中同时识别多个分析物的探针是未来研究中的重点方向.     

分子印迹比率荧光传感器研究进展

荧光传感器具有灵敏度高、响应快、操作简便等优点;然而,在使用单发射荧光传感器时,背景信号、温度、p H值等因素都会对检测结果产生干扰.为使检测结果更灵敏、准确,具有自校正特性的比率荧光传感器应运而生.将模拟抗原抗体特异性结合作用的分子印迹技术引入到比率荧光体系中,即分子印迹比率荧光(molecular imprinting ratiometric fluorescence, MI-RFL)传感器,具有高选择、高灵敏及便捷性等特点,广受关注.本文梳理了2017年以来MI-RFL传感器构建与应用的研究进展.首先介绍了MI-RFL传感器的荧光源和工作机理,然后重点综述了能够提高传感器性能的印迹策略、荧光双/三发射类型,讨论了传感器的微型设计及在现场检测中的应用,最后,尝试提出了MI-RFL传感器面临的挑战,并展望了其发展前景.     

基于有序介孔材料的荧光探针及其应用

小分子荧光探针应用于检测污染物具有高选择性、高灵敏度和可视化等优点,但其检测效率低,难以与本体分离回收,对环境有一定污染。通过化学方法将小分子荧光探针负载到介孔材料表面,可以克服小分子荧光探针的不足,实现小分子荧光探针和介孔材料的优势互补。基于介孔材料的荧光探针不但兼具了小分子荧光探针的识别及清除功能,还可以通过调整介孔材料孔径大小和孔材料的成分实现更低浓度的检测,提高检测的灵敏度。本文首先综述了近年来基于介孔材料的不同类型荧光探针的研究进展,重点阐述荧光探针修饰的介孔材料在重金属离子检测、有机小分子检测、生物分子检测和阴离子检测等方面的应用,最后对基于介孔材料的荧光探针发展方向进行了展望。     

平面波导型荧光免疫传感器的制备与应用

研究了一种基于全内反射荧光和免疫检测原理的传感器系统,它可用于检测水环境中的有机污染物,如2,4-D、藻毒素等.本系统采用长波长的荧光染料Cy 5.5,以氦氖激光器作为激发光源,结合流动注射分析系统,能够快速方便地对传感基片上发生的免疫反应进行测定.本研究介绍了平面波导型荧光免疫传感器的检测原理、系统结构设计、传感基片的修饰、小分子配基的固定和系统测试结果.实验结果表明,系统具有很高的稳定性,对荧光染料的响应灵敏度可达1nmol/L;修饰后的传感基片基本不对蛋白产生非特异性吸附,而对不同浓度小分子配基抗体的响应符合Logistic方程;传感基片重复使用20个周期后,性能没有明显的下降.     

基于聚氟乙烯负载四芳基乙烯纳米纤维膜的爆炸物荧光检测

以聚合物纤维负载荧光小分子实现对爆炸物的高灵敏度检测是当前研究的热点之一.本文通过静电纺丝制备了系列聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)纤维,当该纤维掺入一定浓度的有机荧光小分子,即双(9-芳胺代芴)联四苯乙烯(TPE-2p TPA),具有聚集诱导增强发光特性.本文研究了复合纤维的表面形貌特征和光物理性能,并应用于荧光化学传感器,对以苦味酸为代表的含氮类爆炸性化合物进行了检查.结果表明,该聚合物复合纤维具有超高的荧光检测灵敏度,可以实现对硝基化合物的超灵敏检测,且具有良好的可重复性,对苦味酸溶液检测可重复利用达9次以上,检测极限达到了10-17g/m L,而对其他含氮类化合物如硝基苯、二硝基苯甲酸也表现出一定的检测特性.同时,在结合实验数据的基础上,我们对检测机理进行了探讨.本研究为爆炸性化合物的选择性检测和高灵敏性检测提供了一种便捷的方法,拓展了荧光传感器的学科内涵.     

新型分子印迹荧光传感器的构建与应用

分子印迹聚合物因具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性,将其作为传感器识别单元的研究已成为当前的研究热点.分子印迹荧光传感器结合了分子印迹的高选择性与荧光检测的高灵敏度,非常适合复杂样品中痕量目标物的分析测定,在分离检测等领域备受关注.根据荧光材料的不同,本文详细介绍了以量子点、有机荧光染料、化学发光反应物质以及其他材料为荧光信号单元的新型分子印迹荧光传感器的构建与应用,总结了不同荧光传感器的构建方法、检测机理,探讨了基于比率型荧光的分子印迹传感器的制备与发展,并对分子印迹荧光传感器的发展前景进行了展望.     

苯并氮杂环类荧光探针的设计、合成与应用研究进展

苯并五元、六元氮杂环化合物具有刚性平面和大共轭结构,能在多种有机溶剂、混合溶液中发出特征荧光,且结构中的N、O、S杂原子可作为荧光探针的结合位点.因此,近年来苯并氮杂环化合物成为荧光探针领域研究焦点之一.从所用原料、合成方式、分子结构、作用机理等角度,重点介绍了苯并噁唑、苯并噻唑、苯并咪唑、吲哚及咔唑等苯并五元氮杂环,喹啉、苯并吡嗪、吩嗪等苯并六元氮杂环,以及两者共同构建的苯并多元氮杂环荧光探针的设计、合成,并综述了它们对小分子、金属阳离子、阴离子、pH等多种分析物的检测应用.     

光子晶体传感器研究进展

光子晶体因其独特的光学性质,在传感器方面具有重要的应用价值.光子晶体构筑的传感器可以实现高灵敏的荧光检测和色度检测.本文综述了光子晶体传感器在荧光检测和色度检测中的相关工作,阐述其工作原理,并总结了光子晶体传感器的最新研究趋势.     

有机小分子荧光探针对甲醛的识别及其应用

甲醛不仅用作工业化学品,也是调节人体生理活动的必要代谢产物。但是,人体从外环境过量的摄入甲醛或者内环境甲醛代谢的不平衡,会造成器官癌变和老年痴呆等重大疾病。有机小分子荧光探针以其高灵敏度、高选择性、可视化和原位检测等特点,使其在生物体内外甲醛检测和生物成像领域具有应用优势,同时也为实际产品中甲醛的痕量检测提供一种新方法。近五年来,甲醛荧光探针得到了快速的发展。本文主要从甲醛荧光探针的反应类型、生物体中甲醛的荧光成像以及在实际样品(商品)检测应用三个方面,介绍有机小分子荧光探针对甲醛的识别和应用。最后总结指出,不同类型的有机小分子荧光探针在不断开发、结构优化和光学性能提升及满足辅助生物医学方向长期性研究的同时,也能拓展应用范围,达到短期内对实际产品中甲醛快速(原位)检测的目的。     

基于有机小分子的汞离子荧光探针研究进展

汞具有很强的生物毒性,会对人类的健康和环境造成极大危害.荧光探针具有高灵敏度、高选择性、可实时监测等优点,近年来在汞离子检测中广泛应用.由于小分子具有结构多样性、重复性好、易修饰、感应机制清晰等优点,目前许多检测汞离子的有机小分子荧光探针也已经被开发出来.根据探针与汞离子反应机制的不同,将其分为基于配位型反应和基于断键型反应两类,重点综述了近五年来用于检测汞离子的有机小分子荧光探针的研究进展.展望未来,利用特征性反应开发“Turn On”型的反应性探针,将是检测汞离子的有机小分子荧光探针研究中的重点方向.     

生物小分子巯基化合物荧光探针研究进展

细胞内的小分子巯基化合物在诸多生理过程中扮演重要角色.分子荧光探针具有灵敏度高、选择性好、生物相容性好、实时原位监测等优点.因此,构建可以选择性检测巯基化合物的荧光探针具有重要的生物学和医学意义.根据荧光探针与巯基化合物的反应类型总结了近几年来小分子巯基化合物荧光探针的设计策略和研究进展.     

氧化石墨烯荧光传感器

氧化石墨烯因其独特的光学、表面、机械、电学及热学性质在诸多领域都具有良好的应用前景。利用氧化石墨烯能够有效猝灭荧光体(染料分子、量子点及上转换纳米材料)荧光的特性,结合相关生物分析技术,相继开发了各种荧光传感器。本文综述近年来氧化石墨烯荧光传感器的基本原理及研究进展,主要讨论氧化石墨烯荧光传感器在重金属离子、DNA、蛋白质及生物小分子的分析应用,并对该领域的应用前景进行了展望。     

相转移催化合成双(2-苯并咪唑)二硫醚化合物

苯并咪唑是一类存在于多种药物中的重要结构单元,许多苯并咪唑类化合物在生物体中,参与了重要的生物化学反应,对生命活动起着重要的作用.有的对植物的生长有一定的作用,有抗病毒作用;有的作为杀菌剂;有的作为螯合剂广泛使用.许多烷基苯并咪唑具有抗维生素B12的活性,其中一些具有抗病毒的性质[1].此外,由于其具有良好的荧光物性,还可作为分子探针[2].苯并咪唑环与镧系元素的配合物有光致发光性能[3].因此,合成具有苯并咪唑结构的化合物对研究开发荧光分子探针、高选择性的催化剂和生物活性化合物有着十分重要的意义.