具有激发态分子内质转移活性的金属机框架在荧光传感及成像方面的应用

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sosen871213
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
发光金属有机骨架(Luminescent metal-organic frameworks,LMOFs)是近十年来兴起的一种新型发光材料。其有机配体和金属离子都可以提供良好的发光性能,同时金属与有机配体之间的电荷转移又能进一步提升材料的发光,使得这种新型材料被广泛认为是比较有潜力的发光材料。其中,具有激发态分子内质子转移(Excited state intramolecular proton transfer,ESIPT)活性的LMOFs开始受到广泛关注。ESIPT通常指一类光诱导烯醇-酮互变异构化的光化学过程,发生ESIPT后,物质的电子结构和光物理性质会发生显著变化。本文主要以2,5-二羟基对苯二甲酸(H2DHT)为ESIPT活性单元合成了一种LMOF-Mg(DHT),并对其在荧光传感和成像方面的应用进行研究,具体内容如下:(1)基于具有ESIPT活性的有机配体2,5-二羟基对苯二甲酸(H2DHT)构筑的LMOF-Mg(DHT)显示出优异的溶剂依赖的多色发射行为。基于此特性,Mg(DHT)能够快速检测各种有机溶剂中的痕量水,并表现出荧光增强和发射峰位移的响应,因此可应用于试纸条可视化检测水含量。更重要的是,通过其孔腔内游离羟基与Al3+的强结合可增强LMOF的荧光强度,从而可以检测水溶液中的Al3+。同时创建了固体琼脂糖水凝胶传感平台,通过手机软件检测其荧光颜色变化,用于可视化检测Al3+。该LMOF荧光探针具有高灵敏度、高选择性、快速响应以及良好的可逆性,可用于复杂系统中Al3+荧光传感。(2)由于Mg(DHT)中配体酚羟基的还原性,能被高活性氧物种(如ClO-和·OH)氧化成醌式结构,导致荧光猝灭,从而可对ClO-和·OH特异性检测。而在加入还原性物质抗坏血酸(AA)后,其还原性使醌式结构重新变为酚式结构,荧光随之恢复,实现了探针的可逆循环使用。该荧光探针对ClO-和·OH的选择性和灵敏度较高,检出限分别为0.182μM和0.219μM。最后,我们利用荧光共聚焦显微镜成功实现了癌细胞内外源性和内源性ClO-和·OH的检测与成像。(3)基于MOFs对客体分子的封装性能,通过简单的静电作用,将染料甲基绿(MG)与发光金属有机框架(Mg(DHT))整合在一起,得到了一种复合荧光探针MG@Mg(DHT)。由于两者间的内滤效应,导致Mg(DHT)的酮式结构荧光减弱,而SO32-能和MG发生特异性的迈克尔加成反应,有效地阻断了MG与MOFs间的内滤效应,使Mg G(DHT)的酮式结构荧光得以恢复,进而实现了对SO32-的选择性检测。该荧光探针具有良好的灵敏度,检出限为0.583μM,且反应较为迅速(<2 min)。实验表明该荧光探针具有较高的生物兼容性和线粒体靶向性,能成功的应用于活细胞线粒体内SO32-的荧光成像。
其他文献
鸡蛋作为商业液蛋原料,实际生产中经过均质、巴氏杀菌等步骤后,鸡蛋液的起泡能力、乳化能力等物料特性会受到一定影响。为了保护甚至改善经过生产工艺处理的鸡蛋全蛋液物料特性,本论文先将丙二醇分别与鸡蛋中三种主要蛋白质混合,制成丙二醇-蛋白质混合液,研究丙二醇对鸡蛋三种主要蛋白质的空间结构、物理性质等影响;然后制备添加不同浓度丙二醇的全蛋液,在设定的巴氏杀菌、高压均质以及巴氏杀菌和高压均质协同三种处理条件下
镁基复合材料具有轻质高强的性能,是目前“轻量化”材料研究的热点,石墨烯由于其优异的力学性能被认为是镁基复合材料最理想的增强体之一。但是石墨烯增强的镁基复合材料存在强塑性不能协同提高的瓶颈,且石墨烯存在分散性差,与镁基体界面结合弱等问题。本文通过球磨粉末冶金法使氧化石墨烯与金属镧粉发生反应,制备了原位氧化镧包覆石墨烯(La2O3coated graphenes,La2O3@GNS)增强的AZ91复合
聚乳酸(PLA)为优秀的可降解生物材料,为解决其应用于医学支架和工程应用中易脆断的问题,通过改性来改善其机械性能和热力学性能。与其他国内外研究对比,本文从原子和分子水平聚焦PLA的微孔注塑发泡成型工艺与补强材料两点,对发泡行为和补强作用的微观机理进行分析研究,为提高PLA制品各项性能提供理论支撑。主要研究内容如下:(1)采用分子模拟的方法研究剪切应力和温度两个因素在成型过程中对CO2在PLA中的扩
因相变蓄能材料具备高储能密度、过冷度小和热稳定性强等优点,相变蓄能材料技术可以有效解决不具有周期性、连续性和稳定性的能源使用问题。在本文中,分别对月桂酸-肉豆蔻酸/活性炭,月桂酸-肉豆蔻酸/纳米二氧化硅,十六醇-软脂酸/聚乙烯醇缩丁醛/活性炭三种定型复合相变材料合成进行研究,并对其在微观形貌、晶体结构、相变性能以及热稳定性能等方面进行分析测试。以月桂酸(LA-MA)共晶为相变材料,活性炭(AC)为
中空金属-有机框架材料(MOFs)具有各种优点,如增强的气体吸附性能、高比表面积、高孔隙率、传质速率快等。除了中空纳米结构带来的优势,中空MOFs还拥有MOFs本身具有的特性,如MOFs的有机配体上官能团的给/失电子能力,能调节与金属离子配位的配位基团的电子密度以及材料本身的形貌;此外,MOFs的配体具有可修饰性,可以通过功能化在框架中引入新的特定官能团,赋予MOFs材料新的理化性质,从而提高其在
聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)是一种独特的荧光发射现象,具有AIE活性的分子在良溶液中几乎无荧光或者荧光很弱,而在聚集状态或固体薄膜下发射出显著增强的荧光。这种独特的荧光现象使得具有AIE活性的分子或者材料可以有效克服传统荧光分子的聚集荧光猝灭(Aggregated-Caused Quenching,ACQ)效应,从而使得AIE活性材料在荧光成像、
社会经济不断发展,人民生活水平日益改善,然而糖尿病患病人数也持续增高,严重威胁人民的生命健康。糖尿病经常伴有严重并发症,包括心血管疾病、神经疾病、视网膜病变和肾功能衰竭,已成为致死率第三高的慢性疾病。2型糖尿病是最常见的糖尿病类型,主要病因是胰岛素抵抗或者胰岛素敏感性降低导致胰岛素分泌相对不足,糖尿病患者餐后血糖的吸收利用降低,体内血糖浓度居高不下。血糖水平的持续升高会加速体内的蛋白质非酶糖基化进
高强高导铜合金在核心电子器件、极大规模集成电路、高速轨道交通、新能源汽车等领域有着较为广泛的应用,这对高强高导铜合金的性能提出了更高的要求。本文以纳米WC作为强化相粒子添加到铜基复合材料中,采用机械合金化方法得到混合均匀的复合粉末后,通过真空烧结、感应熔炼、电弧熔炼和热压烧结制备出纳米WC/Cu基复合材料,对比得出最佳工艺。通过XRD、SEM和TEM等测试方法对样品进行组织形貌和结构分析,研究不同
当前,研究药物小分子与生物大分子的相互作用在对认识和把握药物在体内运转和代谢,揭示临床药物动力学,指导合理用药,从分子水平探明药理作用提供了重要信息。同时对高效、低毒性新药的设计和开发具有重要的指导意义。本文从分子水平上研究了几种药物小分子以及纳米复合材料作为药物载体对生物大分子的构象和毒性的影响。本论文的主要工作内容如下:第一章:阐述几种药物小分子和生物大分子被作为研究对象的原因,背景及意义;研
咔唑衍生物作为一类典型的分子内电荷转移化合物,具有光学稳定性高、易于调控等优点,在有机发光领域具有重要意义。而在圆偏振发光领域中,有机分子由于具有溶解度好、低毒性、易修饰以及稳定性高等优点,逐渐成为研究重点。本研究设计合成了一系列发光不对称因子(glum)值较高的有机小分子;而且得到一系列新型分子内电荷转移(ICT)化合物,并将其应用在离子识别中。具体研究包括以下两部分:1.以苯甘氨酸和苯丙氨酸为