Polycyclic aromatic hydrocarbons (such as pyrene) can produce excimer fluorescence with large Stokes shift and different fluorescence lifetime comparing to background fluorescence. Such properties can reduce the interference of background fluorescence in the biological environment and have great potential for applications in tumor cell bioanalysis and bioimaging. However, there are only limited research works reported concerning the use of excimer emission in the biological environment, especially the excimer emission originated from polycyclic aromatic hydrocarbons other than pyrene. On the basis of these observations, and also our extensive experience in the synthesis of water-soluble fluorescent polycyclic aromatic probes and their controlled self-assembly properties, the project will synthesize a number of such probes (such as the pyrene derivatives, perylene derivatives, benzoperylene derivatives, coronene derivatives, etc.). The mechanism of excimer formation and its relationship with the structure of the aromatic probe molecules will be explored. The self-aggregation, controlled aggregation, and de-aggregation properties of these probes in an aqueous buffer solution will be studied systematically. The controlled monomer-excimer fluorescence transition will be utilized for the development of efficient, sensitive and specific new tumor cell bioanalytical and bioimaging techniques. The successful completion of the project will make significant contribution in the related research areas in basic research, bio-analysis, disease diagnosis, medical development, and human health.
以芘为代表的一些有机稠环分子能够产生激基缔合物荧光,这种特别的光致发光机制具有较大的斯托克斯位移和与背景荧光不同的荧光寿命,作为荧光输出信号可以减少背景干扰,在肿瘤细胞分析检测及荧光成像等方面具有极佳的应用前景。然而,国际上对生物环境下有机分子激基缔合物荧光的研究较少,对于非芘分子激基缔合物荧光在生物分析中的应用研究匮乏。着眼于此,并基于课题组在水溶性荧光有机稠环分子探针合成及其可控自组装方面坚实的研究基础,申请项目将合成一系列水溶性平面稠环分子探针(芘衍生物、苝衍生物、苯并苝衍生物、六苯并苯衍生物等)。探索不同结构的水溶性稠环探针的激基缔合物荧光产生机理和规律,系统研究这些分子在生物体系中的自集聚、可控集聚、解集聚效应,并开发便捷、高效、灵敏的肿瘤细胞分析、成像新技术。项目的顺利进行将为基础研究、生物分析、疾病诊断、医药发展、人类健康等多领域做出贡献。
以芘为代表的一些有机稠环分子能够产生激基缔合物荧光,这种特别的光致发光机制具有较大的斯托克斯位移和与背景荧光不同的荧光寿命,作为荧光输出信号可以减少背景干扰,在肿瘤细胞分析检测及荧光成像等方面具有极佳的应用前景。然而,国际上对生物环境下有机分子激基缔合物荧光的研究较少,对于非芘分子激基缔合物荧光在生物分析中的应用研究匮乏。我们设计并合成了多种用于肿瘤细胞分析及成像的水溶性平面稠环小分子和纳米粒子荧光探针,表征其结构和光物理性质,并系统研究它们的激基缔合物发光特性和变化规律。以新型小分子探针的激基缔合物荧光为依托,开发出一系列高灵敏度,高选择性,高效能的肿瘤细胞分析及其它生物分析传感新技术。总结相关工作,在 ACS Applied Materials & Interfaces,Chemical Communications,Materials Chemistry Frontiers 和 Sensors & Actuators B: Chemical 等国际核心 SCI 期刊发表论文 28篇,申请相关国家发明专利 3 项。
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数据更新时间:2023-05-31
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