【儀表儀表網 儀表研發(fā)】在化學和物理檢測中熒光信號可視化傳感是重要方法之一。除了在傳統(tǒng)應用中識別目標物質外，將熒光探針應用到微環(huán)境中檢測化學或生命科學過程中的環(huán)境行為變化也在時下備受青睞。近日，復旦大學高分子科學系朱亮亮課題組利用單分子熒光–延遲熒光雙發(fā)射構建了三維比率型熒光探針新方法。相關研究成果于2月13日發(fā)表在《自然·通訊》(Nature Communications)上。研究人員將建立的3-D比率發(fā)光傳感系統(tǒng)進一步應用在復合磷脂體系極性變化的檢測中，有望為膜病變的診斷提供新思路。
 

 

　　據(jù)介紹，大多數(shù)熒光探針通過單發(fā)射信號的響應變化來工作。在實際應用中，探針濃度或者流體性能的變化等因素很容易引起錯誤信號的讀取。近幾年，通過熒光校正的方法來解決這些干擾因素已經取得了顯著進展，例如利用具有雙發(fā)射熒光的此消彼長特性進行自校準。然而，僅使用熒光發(fā)射容易和很多環(huán)境介質的自熒光物質的信號重疊。因此，同時克服這些干擾因素成為了探索和發(fā)展新熒光技術的一個很大難題。
 

　　近，朱亮亮課題組提出了一種新方法，即在單個分子上實現(xiàn)熒光(FL)-熱活化延遲熒光(TADF)雙發(fā)射行為來打造全新的探針分析技術。TADF作為一種無金屬誘導的長壽命發(fā)射促進了有機電子學的發(fā)展，被稱作第三代OLED材料。朱亮亮表示，“我們期望利用TADF信號的發(fā)射波長和壽命的同時變化和FL的相對恒定性的分子雙發(fā)射策略設計新型傳感器。”以感應環(huán)境極性變化為例，TADF作為感應信號，其發(fā)射波長和壽命都隨環(huán)境極性變化而變化；FL作為內標參考信號，其波長和壽命均不隨環(huán)境極性變化。朱亮亮課題組進一步建立了一種三維比率發(fā)光傳感系統(tǒng)：環(huán)境極性(X-軸)、比率波長(Y-軸)和比率壽命(Z-軸)。與傳統(tǒng)的二維曲線應用相比，該三維分析系統(tǒng)的構建大大減小了測量誤差，提高了應用度。
 

　　復旦大學高分子科學系博士生李旭萍為論文作者。理論計算和光譜解析部分得到了瑞典理工學院(KTH)和浙江大學高分子系的幫助。相關工作同時申請了發(fā)明(CN2018100470946)。
 

　　復旦大學高分子科學系朱亮亮課題組致力于可調控式功能材料的研究，側重利用分子設計、自組裝和刺激響應行為等調控材料的發(fā)光行為和機制。
 

　　(原文標題：高分子科學系朱亮亮課題組構建三維比率型熒光探針新方法)