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凝胶基质中室温磷光的研究与应用
时间:2020-08-04 09:29:28来源:汉斯出版社
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提要:室温磷光现象的发现大大拓展了磷光材料的应用和研究方向。

磷光是区别于荧光的另一种光致发光现象,具有比荧光更长的发光寿命,可以达到微秒、毫秒级甚至更长。而在之后兴起的室温磷光法(RTP)开始引起分析研究者的重视,并在随后的几十年间逐渐发展起来。室温磷光现象的发现大大拓展了磷光材料的应用和研究方向。

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具有良好生物适应性的凝胶体系可以为磷光体提供更好的聚集效果,隔绝猝灭三线态的氧分子,并成为研究RTP现象的重要微环境。在汉斯出版社《分析化学进展》期刊中,有论文将综述凝胶基质中室温磷光现象的研究与应用,并对该研究方向进行了展望。

常见的产生室温磷光的分析手段有重原子诱导室温磷光法、超分子组合室温磷光法、固体基质室温磷光法和无保护介质的室温磷光等。总之,凭借长发光寿命、较大Stokes位移等特点,磷光在生物成像、药物化学、环境科学等领域较荧光而言更具优势。

室温磷光材料作为一种功能化的新材料,在诸多领域都有着广泛的应用前景,除了已经研究的非常多的加密防伪领域外,也在生物传感、光动力疗法等领域有颇多的应用。凝胶在有机体的组成中占重要地位,是一种具有良好生物适应性且可能发生RTP现象的材料,在生物成像等方面具有潜在应用价值。

磷光材料在分子开关中的应用并不鲜见,无论是基于磷光材料基质的结构变化还是磷光体自身的变化,所形成的性质开关均具有分子逻辑,可进一步与生物分子与生物化学反应结合,构建生物分子逻辑体系。虽然曾报道过将氧敏性的磷光材料与乳酸酶结合使用,通过磷光强度变化进行乳酸含量的检测,但鲜有将磷光材料用于生物分子逻辑体系中。

磷光材料有潜力被用作生物分子逻辑体系的组成部分的原因有:1)磷光材料大多具有氧敏感性,而氧气作为生物反应中的重要组成部分,具备以之为桥梁构建酶级联反应的条件,而酶级联反应正是设计复杂生物分子逻辑体系的一个重要思路。2)一些磷光材料具备光催化功能,这意味着磷光材料可能不仅可以作为氧敏检测单元出现,还可以作为光催化反应的催化剂参与其他反应的催化。

室温磷光材料在生物成像领域的应用备受重视,对于传感、诊断和治疗都有着重要的意义,但是相较于磷光染料的蓬勃发展,其在小动物体内的研究相对较少。且现有的磷光探针多为重金属配合物,它们的细胞毒性等还需要通过各种配体修饰进行改良,未来将不含金属的室温磷光材料应用于生物成像领域是一个值得深入探讨的课题。此外,开发具有多功能的磷光材料也成为当前研究的一个趋势,如何在复杂的生物体系中实现生物成像、光催化、光治疗等多种功能是研究者们所面临的新挑战。

文章来源:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=36853

 

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凝胶 基质 室温 磷光 研究 应用

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