基于上/下转换发光的新型比率荧光温度探针

论文摘要

温度的可视化实时监测,一直都是科学研究的重点方向。荧光传感是一种具有高灵敏度、快速响应、可视化等优点的半侵入式测温方法,在生物医药等领域已被广泛应用。然而,传统荧光探针容易受到外界条件波动的影响而产生误差。为解决这一问题,可以采用两组荧光检测信号构建比率型荧光探针,通过两组信号的相互校准提高检测的准确性。传统的比率荧光温度探针大多基于下转换荧光发射,这类探针通常由短波长光激发,对生物组织穿透性差且有一定伤害,还会受到生物组织自发荧光的干扰。频率上转换是由长波长激发,短波长发射的一种光致发光现象,由其构建的荧光探针可以克服传统下转换荧光探针的上述缺点。而基于三线态-三线态湮灭（TTA）机理的频率上转换发光体系,由光敏剂和湮灭剂的双分子体系共同构成,因而自身就同时具有上/下转换的发光特性,满足了构建比率型荧光探针的条件。然而目前,基于TTA上转换体系的比率型荧光温度探针还鲜见报导,已报导的工作中仍需要另外添加参比探针。仅通过TTA双分子体系构建的上/下转换比率型荧光温度探针仍然是一大挑战。本文通过将传统的TTA上转换体系（PdOEP/DPA）负载于由温敏型两亲性聚合物Pluronic-F127组装形成的胶束中,形成上转换纳米胶束温度探针。随着温度的升高,聚合物亲水链段水溶性下降,向胶束核心位置收缩,导致负载上转换分子的胶束内部空间体积减小, TTA分子间碰撞概率增大,上转换效率提高,上转换发光的强度也随之提高;与此同时,光敏剂的下转换磷光发射也会发生小幅度的下降。由此上/下转换两组荧光信号构成的比率荧光,可成功实现25～60℃范围内对温度的线性检测,并可通过肉眼观察到体系发光由紫红色向蓝紫色的转变,检测结果的重复性良好。TTA上转换分子通过被温敏聚合物胶束的包覆,既解决了在实际应用中探针水溶性差,以及上转换发光易被氧气淬灭的问题,还为上转换体系提供了温敏性质,实现了上转换发光对温度的精确响应。这种基于上转换纳米胶束的比率型荧光温度探针不仅制备方法简单,具有良好的生物相容性,且检测灵敏度高,可以人眼识别,无需外加参比,对生物体内温度在线监测的实现具有重要意义。

论文目录

• 引 言
• 1 实验部分
•   1.1 试剂与仪器
•   1.2 上转换胶束溶液的制备过程
•   1.3 测试过程
•     1.3.1 上转换发光光谱测试
•     1.3.2 上转换光量子产率计算
•     1.3.3 三线态-三线态能量转移效率
•     1.3.4 荧光探针灵敏度计算
• 2 结果与讨论
•   2.1 胶束尺寸对温度的响应性研究
•   2.2 上转换体系在溶液和胶束体系中的发光性能研究
•   2.3 TTA上转换胶束探针的温度传感检测研究
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈硕然,郑道远,刘腾,叶常青,宋延林

关键词: 两亲性嵌段共聚物,温敏型纳米胶束,比率型荧光探针

来源: 光谱学与光谱分析 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 苏州科技大学绿色印刷纳米光子工程技术研究中心江苏省环境功能材料重点实验室,中国科学院化学研究所中国科学院绿色印刷重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(51603141,51873145),江苏省自然科学基金-优秀青年基金项目(BK20170065),江苏省自然科学基金项目(BK20160358),江苏省高校自然科学研究重大项目(17KJA430016),江苏省高校自然科学基金项目(18KJB430024),江苏省“六大人才高峰”(XCL-79),江苏高校“青蓝工程”,苏州科技大学研究生科研创新计划项目(SKCX16_064)资助

分类号: O657.3

页码: 3088-3095

总页数: 8

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