导读:本文包含了探针过渡论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:波导,探针,微带,毫米波,磷光,氧化氮,荧光。
探针过渡论文文献综述
徐景欣,王志刚[1]（2019）在《一种W波段H面波导探针过渡结构设计》一文中研究指出本文提出了一种H面波导到微带的探针过渡结构,该结构的输入波导和输出微带在同一方向上,适合作为W波段H面电桥结构的输入输出转换。该探针由石英基板制作,在W波段具有损耗小,不易变形的优点。仿真结果表明单边探针过渡在88GHz～104.5GHz范围内的回波损耗优于20.8dB,插入损耗小于0.11dB;背靠背探针过渡在86GHz～107GHz范围内回波损耗优于19dB,插入损耗小于0.22dB。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集（上册）》期刊2019-05-19）
车伟龙[2]（2018）在《基于有机小分子和过渡金属铱配合物类荧光/磷光探针的合成及性能研究》一文中研究指出目前有机/过渡金属配合物发光材料已经广泛应用于有机电致发光器件、光催化、光学探针和细胞成像等领域,为人类的发展进步做出了卓越的贡献。近年来,荧光探针和磷光探针作为新型的光学探针材料,具有响应时间短、选择性好、灵敏度高、检测限低、操作简单方便、成本低廉等优点以及在环境保护、医学诊断和生物成像等领域有着重要的实际应用价值而受到越来越多的科研工作者的重视。无论荧光探针分子、磷光探针分子都面临着一个重要的问题:聚集导致发光猝灭现象(Aggregation-Caused Quenching,ACQ),导致探针分子在固态下或聚集状态下发光效率降低而极大地限制了探针分子的实际应用。2001年,唐本忠院士课题组发现了一个截然相反的现象:聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)。AIE是指分子在良性溶剂中表现为不发光或发光微弱,而当其在固态或聚集状态时能发出较强光的现象。由于AIE现象很好地解决了ACQ存在的问题,因此具有AIE特性的光学探针在生物学,生理学,药理学和环境科学等各种领域受到广泛关注。本论文中,我们分别设计合成了荧光小分子和磷光金属铱配合物作为荧光/磷光探针应用于离子、爆炸物等检测,且成功实现了细胞内超快和长期生物成像。详细研究了它们的光物理性质、检测过程和检测机理。具体研究内容主要包括以下四个方面:1.选择合成方法简便、产率高且结构非常简单的有机小分子(Hoz)作为荧光探针用于灵敏高效选择性检测金属锌离子。在近水相溶液中发光微弱,锌离子的加入使其发光显着增强,其它金属离子对探针分子发光影响很小。并且分别通过发光强度和发光峰位实现有效区分锌离子和镉离子,解决了通常荧光探针难以解决的问题。确定了探针分子与锌离子的结合比为2:1,推测其检测机理为锌离子与探针分子的羟基和恶唑啉上的氮原子发生配位作用生成锌的配合物,从而使发光增强。该探针分子可以成功地应用于细胞内锌离子检测,表明其具有一定的实际应用价值。本工作为设计合成结构简单且能够在实际中应用的金属离子荧光探针提供了新的策略。同时,它们已经拓展到在生物领域得以应用已经并且可以在实践中使用。2.基于第一部分工作的探针分子,将其作为辅助配体,通过改变环金属配体设计合成了四种具有聚集诱导发光增强(AIEE)性质的中性金属铱配合物,详细研究其光物理特性,深入讨论AIEE机理。基于AIEE特征,我们成功将四种金属铱配合物作为磷光探针在水相溶液中检测爆炸物2,4,6-叁硝基苯酚(TNP),证明此类探针具有较高的灵敏性和选择性。TNP的加入导致探针分子在水相溶液中的聚集诱导增强磷光严重猝灭,而其它爆炸物的加入对其发光影响微弱。同时我们利用该磷光探针制备的检测试纸实现了高效灵敏检测爆炸物TNP。此探针地检测机理为:强酸性的TNP在水相中与金属铱配合物中的辅助配体发生作用,导致配合物分解,进而产生磷光猝灭,此机理目前尚未有报道。通过质谱(MS)、核磁(NMR)等方法对该机理进行了详细地讨论,证明此系列金属铱配合物中辅助配体中羟基的引入对于选择性检测TNP起着至关重要的作用。这为设计合成高效选择性检测TNP的磷光探针开辟了新思路。3.根据硼-二吡咯亚甲基(BODIPY)良好的光物理性质设计合成了一种同时具有扭曲分子内电荷转移(TICT)和AIE性质的发射红光的BODIPY衍生物。通过详细的光物理性质的研究,讨论了其TICT性质和AIE性质,并对其AIE性质的机理进行了研究。利用该化合物作为荧光探针成功实现了在水相溶液中高灵敏性和高选择性的检测氟离子。通过核磁和质谱等方法证明其检测机理为:探针分子中的杂化硼原子与氟离子之间发生了亲核取代反应,使稳定的二氟化硼桥分离导致荧光猝灭。细胞内成像实验表明该荧光探针在生物细胞内同样能够高效选择性检测氟离子。本工作为设计合成可以实际应用于生物细胞内检测氟离子的荧光探针提供了有效策略。4.基于第叁部分的工作,我们设计合成了叁种BODIPY衍生物,通过对它们的光物理性质的详细讨论,获得了此系列化合物能够具有AIE性质的根本性原因:在BODIPY核心上引入相对扭曲的叁苯胺。利用聚合物1,2-二硬脂酰-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基-(聚乙二醇)-2000](DSPE-PEG_(2000))对此叁种具有AIE性质的化合物进行有效包覆,我们获得了叁种具有良好水分散性的纳米粒子。通过测试发现叁种纳米粒子仍保持非常好的光物理性质、优越的稳定性和非常低的细胞毒性。它们都能够快速的穿过细胞膜进入细胞并产生很强的红色荧光,进而成功实现了其在细胞内的超快速成像。更重要的是,在细胞培养六代后,我们仍然可以清楚地观察到来自这些纳米粒子的红色荧光信号,证明此类纳米粒子可以作为长期示踪剂来追踪癌细胞。在U14荷瘤小鼠体内位于肿瘤处的纳米粒子的荧光强度在14天后没有明显的衰减,证明此类纳米粒子在体内同样具有良好的长期追踪肿瘤细胞的能力。以上结果表明,本工作中所设计合成的BODIPY衍生物在生物成像方面具有潜在的应用价值,为今后设计合成超快速成像和长期生物成像的荧光探针提供了崭新的方向。(本文来源于《东北师范大学》期刊2018-11-01）
范高生,刘维满,卿安永[3]（2018）在《一种新型Ku波段波导微带双探针过渡结构》一文中研究指出提出了一种Ku波段波导与探针内信号传播方向相互平行的设计方法,该方法基于波导-微带双探针结构,通过波导弯头将信号改变90°,从而使波导与探针内信号的传播方向相互平行,并利用双探针结构集成了功率分配的功能。产品测试结果表明,该过渡结构在14GHz～18GHz内插入损耗小于3.1dB,输入回波损耗大于19dB,性能较好,具有一定的工程应用价值。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2018年08期）
王启英[4]（2017）在《基于过渡金属配合物荧光探针的合成与应用》一文中研究指出表征物质结构的技术手段有波谱分析,如紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱、核磁共振波谱、质谱和荧光光谱等,其中荧光光谱法是一种可定性和定量检测物质的分析方法之一,该检测方法广泛应用于物质的鉴别和检测。荧光光谱分析检测技术优点是设备简单、操作方便、选择性强、灵敏度高,已经广泛应用于生物化学、环境监测和药物分析等多个领域。本论文就荧光探针领域进行研究。本论文的研究工作主要包括以下两个方面:1.利用两种含铜(II)配合物(1)[Cu(IDB)2]Cl2·2CH3CH2OH·2H2O(IDB=N,N-二(2-苯并咪唑甲基)亚氨);(2)[Cu(EDTB)]·2[C6H4(OH)COO]·6H2O(EDTB=N,N,N′,N′-四(2′-苯并咪唑甲基)乙二胺)及一种含镍的配合物[Ni(EDTB)]·2(Cl O4)·2CH3CH2CH2CH2OH(EDTB=N,N,N′,N′-四(2′-苯并咪唑甲基)乙二胺)的荧光属性,研究自然界中常见的金属离子(Na+、Mg~(2+)、K+、Ca~(2+)、Al~(3+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)、Ag+、Hg~(2+)、Pd~(2+))对配合物荧光的影响。实验发现:过渡金属、碱金属和碱土金属离子对两种含铜配合物的荧光有猝灭作用;过渡金属离子影响作用较碱金属、碱土金属的影响作用更为明显;但铝离子对两种含铜配合物的荧光却有增强作用,据此建立了一种灵敏检测铝离子的实验方法。导致Al~(3+)对配合物荧光增强的可能机理是:几种配合物的配体中苯并咪唑环的N-H键和Al~(3+)作用,形成了N-H…Al的超共轭结构,使电子跃迁的能量降低,使配合物共轭体系更加稳定,从而增加了荧光量子产率,从而导致了最大吸收波长红移。2.合成了生物素化的含苯并咪唑环的配体及其含钯配合物,利用红外光谱、紫外-可见光谱和核磁共振谱图等手段表征了该配体和含钯配合物的结构。实验表明:配体和配合物都具有荧光特性,生物素化配体最大发射波长为360 nm;含钯配合物的最大发射波长为369 nm。(本文来源于《湖北工业大学》期刊2017-06-01）
蒋亚辉[5]（2017）在《过渡金属配合物磷光探针在生化分析中的应用》一文中研究指出在生物体内存在着众多活性小分子,这些小分子对生命体的各种生理功能起着至关重要的作用。其中,NO作为一种中性双原子自由基,是体内最重要的信号传导气体分子,可以通过它的调节作用使体内平滑肌松弛和血管扩张。但NO性质极不稳定,能够与体内其它生物分子发生反应,对体内调节产生影响,对其准确测定也带来了很多困难。因而如何对NO进行准确测定成为当今备受关注的问题。本论文以二-(2,2’-联吡啶)-1,10菲啰啉-钌(II)配合物为磷光发光基团,2,4-二硝基苯磺酰化的5,6-二氨基-1,10菲啰啉为一氧化氮(NO)反应识别基团,设计合成了一种基于钌(II)配合物的一氧化氮磷光分子探针。该探针与NO作用前,由于分子内存在光诱导电子转移(PET)效应,探针本身磷光很弱。与NO反应后,2,4-二硝基苯磺酰基离去,同时邻菲啰啉上的邻二氨基变为叁氮唑衍生物,分子内的PET作用消失,探针发出强烈的钌(II)配合物红色磷光。该探针具有水溶性好、Stokes位移大,选择性好等优点,可用于各种水环境中NO的定量检测。利用该探针,本论文成功建立了动物细胞中外源性NO和植物组织中内源性NO的荧光成像测定新方法。在恶性肿瘤细胞生长的过程中,细胞会逐渐出现乏氧现象。在乏氧状态的癌细胞处于一种惰性的状态,传统的治疗方法和药物对乏氧肿瘤细胞无法产生有效地作用,这些乏氧细胞不仅限制了放、化疗的疗效,也成为肿瘤复发的根源,因而乏氧的检测成为当今炙手可热的话题。后期研究中,人们逐渐发现,在乏氧细胞内会富集硝基还原酶,通过对硝基还原酶的检测可对肿瘤乏氧状态进行检测。在本论文中,以2-硝基咪唑作为检测基团,将其共价偶联在叁-(2,2’-联吡啶)-钌(II)配合物上设计合成了一种特异性检测硝基还原酶的磷光探针。该探针由于分子内PET效应本身磷光很弱,当2-硝基咪唑被硝基还原酶为2-氨基咪唑后,PET作用消失,探针的磷光强度大幅提高。该探针具有很好的水溶性,Stokes位移大,灵敏度高、选择性好等优点,预计能为癌细胞的乏氧检测提供一种新的有力的工具。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01）
王丹[6]（2016）在《过渡金属有机化合物双光子吸收性质和生命过渡金属离子双光子荧光探针的理论研究》一文中研究指出近年来,有机双光子吸收材料在诸多领域,尤其是在生命科学领域的应用引起了科学家极大的研究兴趣,如叁维可控双光子光解药物释放,双光子生物荧光标记,双光子荧光显微成像(TPFM)等。TPFM是结合了激光扫描共聚焦显微和双光子激发技术的一种新技术。与传统的单光子荧光显微成像(OPFM)相比,双光子荧光显微成像具有突出的优点:定位准、穿透性强,分辨率高,同时可避免光损伤和光漂白,此外,双光子荧光显微还可以实现暗场成像和降低信噪比等。双光子荧光显微成像技术的这些特性使得其对于生物成像的发展应用具有重要意义。荧光探针与TPFM相结合,已经成为生物医学研究中不可缺少的成像工具。但是到目前为止,能够有效地用于实际应用的双光子探针分子十分有限,这严重限制了TPFM在生物、医学研究领域中的应用。因此,完善双光子荧光探针的理论基础及设计原则,设计合成各种有效的、特定应用的双光子探针分子对双光子荧光显微技术获得更大范围的应用十分重要。生命过渡金属离子双光子荧光探针材料是一个亟待深入和完善的研究领域,也是具有强大的发展潜力和广阔的应用前景的研究领域。本论文基于从头计算的量子化学理论,利用不同的理论模型和计算方法,对过渡金属有机化合物的双光子吸收性质以及生命过渡金属离子(Zn~(2+),Cu~(2+))的双光子荧光探针分子进行了深入、系统地研究。目的是进一步揭示探针分子结构与双光子吸收性质间的内在联系,为探索具有大的TPA截面值(δmax)和强上转换荧光的新探针提供指导原则和重要信息,并提供性能优良的双光子荧光探针备选分子。主要研究内容概括如下:1.通过密度泛函理论(DFT)和ZINDO-SOS方法研究了一系列D-π￠-A-π-[M]-π-A-π￠-D型和A￠-π￠-A-π-[M]-π-A-π￠-A￠型镍(II)、钯(II)、铂(II)乙炔基化合物的双光子吸收性质。结果表明,δT max值随着镍(II)、钯(II)、铂(II)的顺序依次增加,而金属钯(II)对单、双光子吸收光谱的蓝移有突出的贡献。中心金属和共轭有机片段之间的电荷转移在TPA跃迁中占主导地位,同时中心金属增加配体长轴方向的共轭长度,导致双光子吸收截面的增大。D-π￠-A-π-[M]-π-A-π￠-D型分子的最大双光子吸收截面值(δTmax)小于A'-π'-A-π-[M]-π-A-π'-A'型分子的截面值。在D-π￠-A-π-[M]-π-A-π￠-D型分子中,利用叁苯胺端基、苯并噻二唑连接桥以及叁甲基磷配体,可以得到一个大的δT max。(5)对于A'-π'-A-π-D-π-A-π'-A'型分子,利用2,2-并噻吩端基和2,1,3-苯并噻二唑桥可以获得较大的双光子吸收截面,4-甲基吡啶和叁甲基磷是很好的配体。这项工作为寻找性质优异的双光子金属探针奠定了基础。2.对一系列细胞内自由锌离子(Zn~(2+))双光子荧光探针的几何结构,电子结构,OPA,TPA和荧光性质进行了详细的理论研究。对结合能(ΔE),结合焓(ΔH),吉布斯自由能(ΔG),和稳定化能(E2)的分析表明,所设计的探针分子对Zn~(2+)有高的灵敏度。OPA性质研究表明,结合Zn~(2+)后OPA光谱几乎不变。对探针的荧光性质和PET机制研究表明,除了AZn5和AZn6,其他的分子荧光淬灭,与Zn~(2+)络合后,荧光打开。这些结果表明,除了AZn5和AZn6分子外,这一系列的化合物可以成为较好的关-开型荧光成像试剂。双光子吸收过程中,大多数分子的TPA峰位于720-860 nm范围。同时,探针与Zn~(2+)络合后,其δmax有3-7倍的增长。因此,合理改变和修饰荧光团,可以得到理想的细胞内Zn~(2+)TP荧光成像探针。这系列拥有DCS基团的化合物拥有巨大的潜力,可望成为快速检测体内Zn~(2+)的优良TP荧光成像试剂。3.在5,5'-bis((E)-2-(9-methyl-9H-carbazol-3-yl)vinyl)-2,2'-bipyridine(GBC)探针分子的基础上,通过在不同活性位点的取代以及与不同端基的修饰设计了一系列新的联吡啶类锌离子双光子荧光探针。通过密度泛函理论(DFT)和含时-DFT(TD-DFT)对该系列分子在乙腈溶剂中的几何优化、NBO分析、产物分子的稳定性、OPA光谱和电子结构、TPA性质以及荧光性质进行了计算,表明以顺式-联吡啶为中心时GBC具有最稳定的结构。这些探针分子在300-390nm范围内具有明显的OPA光谱,在600-672nm的范围内有TPA光谱,在368-530nm范围内具有荧光发射。对于大多数分子,与Zn~(2+)结合后,其OPA光谱,荧光光谱和TPA光谱红移,双光子吸收截面(d)增加。但Zn~(2+)几乎不参与光学过程,仅仅增加了分子中心部分的吸电子能力。更重要的是,5,5￠位的取代可以得到最大的d值和近红外可见的荧光发射波长,这有利于Zn~(2+)的准确识别。此外,5,5'位点端基给电子能力的增强有利于光谱的红移和d值的增加;端基受电子基团的取代可以导致光谱蓝移和d值下降。这些取代和修饰不影响探针螯合Zn~(2+)的能力。值得一提的是,所设计分子T-1和T-3具有比GBC分子更大的TPA响应;T-6分子与T-6-Zn~(2+)分子具有相同的最大TPA波长,这有利于Zn~(2+)的识别以及简化实验方法。4.理论设计与研究了一个活体细胞内Cu(II)FRET机制的比率型双光子荧光探针2a,验证了该探针可通过F?rster共振能量转移(FRET)机理实现荧光成像的过程,并分析了FRET的效率。新的探针分子2a在450 nm处有OPA峰,并且在500 nm处有荧光发射。随着Cu~(2+)的加入,探针2a被Cu~(2+)催化水解,酰肼环开环形成2b分子,其发射光谱从500nm红移到630nm,荧光信号的明显变化显示了Cu~(2+)的识别。FRET效率的分析表明,2a分子具有更高的能量转换效率。因此判定探针2a是更有效的基于FRET机制检测Cu~(2+)的比率型荧光探针。更重要的是,我们预测新的探针分子2a在近红外光区域有一个大的TPA峰。因此,可以推断探针2a是双光子激发的FRET比率型Cu~(2+)荧光探针,并验证了用于单光子探针的传感机制在双光子模式中同样有效。我们希望详细的研究结果可以为设计合成Cu~(2+)响应的双光子荧光共振能量转移比率型荧光生物成像试剂提供一份理论依据。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
胡海,梁实,文光俊[7]（2016）在《W波段矩形波导-SIW探针过渡结构设计》一文中研究指出基片集成波导(SIW)技术正广泛应用于微波毫米波集成电路中。在W波段,为了对SIW元器件进行测试,必须对矩形波导-基片集成波导过渡结构进行研究。采用HFSS软件仿真和优化设计了一种耦合探针结构的矩形波导-SIW过渡。测试结果表明,一对过渡转换器与一段SIW所组成的背靠背结构在整个W波段的反射系数都小于-10 d B,而总插损在75~106 GHz的频率范围内都小于2 d B。(本文来源于《微波学报》期刊2016年01期）
曹丽艳[8]（2015）在《基于过渡金属配合物的多功能发光分子探针的合成及应用》一文中研究指出基于过渡金属配合物的分子探针已被广泛研究与应用,但是对多功能探针的研究报道不多。由于钉(Ⅱ)、铱(Ⅲ)配合物探针具有突出的光物理、光化学和电化学性质,生物应用中具有良好的细胞穿透性和生物相容性等优点,本学位论文选取钌(II)、铱(Ⅲ)配合物作为发光基团,通过在配体上引入不同的识别基团,设计出两种新型的磷光和电化学发光双信号探针,并用于生物体中活性小分子的特异性识别。首先,设计合成了一种可用于溶酶体靶向和活体应用的HOCl特异性识别多功能分子探针Ru-Fc。由于二茂铁甲酰肼与Ru(Ⅱ)之间存在光诱导电子转移(PET)机理,探针自身磷光和电化学发光信号很弱；当次氯酸切断酰肼基团,PET机理被阻断,探针发出强烈的磷光(PL)和电化学发光(ECL)信号,且对HOCl有良好的线性、较低的检出限和良好的选择性。在生物应用方面,该探针表现出良好的细胞通透性和生物相容性,可快速进入细胞和组织内,靶向性检测溶酶体中的次氯酸,并能用于活体大型蚤中次氯酸的发光成像研究。该探针集磷光、电化学发光、细胞溶酶体靶向等多功能于一体,可以特异性地检测HOCl,对分子探针的研究发展开辟了更广阔的空间。另外,以铱(Ⅲ)为中心离子,以5,6-二胺-1,10-啰啉为识别基团,设计合成出一种NO特异性发光探针[Ir(ppy)2(DA-phen)]PF6。该探针本身磷光和电化学发光很弱;在有氧条件下探针与NO发生反应后,磷光和电化学发光信号均显着增强。该探针具有Stokes位移大、灵敏度高、检测限低、反应速度快、选择性好、pH适用范围宽、PL和ECL双信号响应等优点,并能对HepG2细胞及大型蚤活体中NO进行荧光成像应用分析。该探针在NO特异性检测中表现出更为可靠、高效、快速的优越性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-05-01）
李硕[9]（2014）在《EHF波段波导微带探针过渡结构研究》一文中研究指出针对毫米波混合集成电路的需要,提出并分析了两种EHF波段波导-微带探针过渡结构。采用高频叁维电磁仿真软件HFSS仿真优化设计出了EHF波段E面、H面探针方式的波导到微带过渡结构,并制作了实物进行了测试。实测结果表明,在集成电路系统要求的42~46 GHz频段内,背靠背过渡段插入损耗小于0.8 dB,回波损耗大于20 dB,两种过渡结构工作频带宽、结构简单及易于加工,满足设计要求,适合工程应用,可广泛应用于毫米波固态电路系统中。(本文来源于《无线电工程》期刊2014年08期）
敬静,谢达,唐娟,张俊龙[10]（2014）在《过渡金属发光配合物作为生物荧光探针的纳米效应》一文中研究指出发光金属配合物作为生物荧光成像探针,日益受到人们的重视。在生物环境中,金属配合物的存在形式是理解它们的生物效应的关键问题。我们在研究锌Salen配合物作为荧光探针过程中,发现金属诱导的纳米尺度的组装体对其摄取与亚细胞器定位有重要影响。我们通过与有机发光小分子进行对比,考察金属存在对纳米聚集体形成的动力学和热力学。针对聚集体的形成,我们通过分子设计,调控ZnSalen的聚集状态,发展出系列对生物事件有相应的生物探针。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第35分会：纳米生物医学中的化学问题》期刊2014-08-04）
探针过渡论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
目前有机/过渡金属配合物发光材料已经广泛应用于有机电致发光器件、光催化、光学探针和细胞成像等领域,为人类的发展进步做出了卓越的贡献。近年来,荧光探针和磷光探针作为新型的光学探针材料,具有响应时间短、选择性好、灵敏度高、检测限低、操作简单方便、成本低廉等优点以及在环境保护、医学诊断和生物成像等领域有着重要的实际应用价值而受到越来越多的科研工作者的重视。无论荧光探针分子、磷光探针分子都面临着一个重要的问题:聚集导致发光猝灭现象(Aggregation-Caused Quenching,ACQ),导致探针分子在固态下或聚集状态下发光效率降低而极大地限制了探针分子的实际应用。2001年,唐本忠院士课题组发现了一个截然相反的现象:聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)。AIE是指分子在良性溶剂中表现为不发光或发光微弱,而当其在固态或聚集状态时能发出较强光的现象。由于AIE现象很好地解决了ACQ存在的问题,因此具有AIE特性的光学探针在生物学,生理学,药理学和环境科学等各种领域受到广泛关注。本论文中,我们分别设计合成了荧光小分子和磷光金属铱配合物作为荧光/磷光探针应用于离子、爆炸物等检测,且成功实现了细胞内超快和长期生物成像。详细研究了它们的光物理性质、检测过程和检测机理。具体研究内容主要包括以下四个方面:1.选择合成方法简便、产率高且结构非常简单的有机小分子(Hoz)作为荧光探针用于灵敏高效选择性检测金属锌离子。在近水相溶液中发光微弱,锌离子的加入使其发光显着增强,其它金属离子对探针分子发光影响很小。并且分别通过发光强度和发光峰位实现有效区分锌离子和镉离子,解决了通常荧光探针难以解决的问题。确定了探针分子与锌离子的结合比为2:1,推测其检测机理为锌离子与探针分子的羟基和恶唑啉上的氮原子发生配位作用生成锌的配合物,从而使发光增强。该探针分子可以成功地应用于细胞内锌离子检测,表明其具有一定的实际应用价值。本工作为设计合成结构简单且能够在实际中应用的金属离子荧光探针提供了新的策略。同时,它们已经拓展到在生物领域得以应用已经并且可以在实践中使用。2.基于第一部分工作的探针分子,将其作为辅助配体,通过改变环金属配体设计合成了四种具有聚集诱导发光增强(AIEE)性质的中性金属铱配合物,详细研究其光物理特性,深入讨论AIEE机理。基于AIEE特征,我们成功将四种金属铱配合物作为磷光探针在水相溶液中检测爆炸物2,4,6-叁硝基苯酚(TNP),证明此类探针具有较高的灵敏性和选择性。TNP的加入导致探针分子在水相溶液中的聚集诱导增强磷光严重猝灭,而其它爆炸物的加入对其发光影响微弱。同时我们利用该磷光探针制备的检测试纸实现了高效灵敏检测爆炸物TNP。此探针地检测机理为:强酸性的TNP在水相中与金属铱配合物中的辅助配体发生作用,导致配合物分解,进而产生磷光猝灭,此机理目前尚未有报道。通过质谱(MS)、核磁(NMR)等方法对该机理进行了详细地讨论,证明此系列金属铱配合物中辅助配体中羟基的引入对于选择性检测TNP起着至关重要的作用。这为设计合成高效选择性检测TNP的磷光探针开辟了新思路。3.根据硼-二吡咯亚甲基(BODIPY)良好的光物理性质设计合成了一种同时具有扭曲分子内电荷转移(TICT)和AIE性质的发射红光的BODIPY衍生物。通过详细的光物理性质的研究,讨论了其TICT性质和AIE性质,并对其AIE性质的机理进行了研究。利用该化合物作为荧光探针成功实现了在水相溶液中高灵敏性和高选择性的检测氟离子。通过核磁和质谱等方法证明其检测机理为:探针分子中的杂化硼原子与氟离子之间发生了亲核取代反应,使稳定的二氟化硼桥分离导致荧光猝灭。细胞内成像实验表明该荧光探针在生物细胞内同样能够高效选择性检测氟离子。本工作为设计合成可以实际应用于生物细胞内检测氟离子的荧光探针提供了有效策略。4.基于第叁部分的工作,我们设计合成了叁种BODIPY衍生物,通过对它们的光物理性质的详细讨论,获得了此系列化合物能够具有AIE性质的根本性原因:在BODIPY核心上引入相对扭曲的叁苯胺。利用聚合物1,2-二硬脂酰-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基-(聚乙二醇)-2000](DSPE-PEG_(2000))对此叁种具有AIE性质的化合物进行有效包覆,我们获得了叁种具有良好水分散性的纳米粒子。通过测试发现叁种纳米粒子仍保持非常好的光物理性质、优越的稳定性和非常低的细胞毒性。它们都能够快速的穿过细胞膜进入细胞并产生很强的红色荧光,进而成功实现了其在细胞内的超快速成像。更重要的是,在细胞培养六代后,我们仍然可以清楚地观察到来自这些纳米粒子的红色荧光信号,证明此类纳米粒子可以作为长期示踪剂来追踪癌细胞。在U14荷瘤小鼠体内位于肿瘤处的纳米粒子的荧光强度在14天后没有明显的衰减,证明此类纳米粒子在体内同样具有良好的长期追踪肿瘤细胞的能力。以上结果表明,本工作中所设计合成的BODIPY衍生物在生物成像方面具有潜在的应用价值,为今后设计合成超快速成像和长期生物成像的荧光探针提供了崭新的方向。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
探针过渡论文参考文献
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