時時頭條
  • 娛樂
  • 體育
  • 財經
  • 科技
  • 旅遊
  • 軍事
  • 育兒
  • 時尚
  • 遊戲
  • 歷史
  1. 首頁
  2. 科技

華東理工大學馬驤/丁兵兵團隊《AFM》:一種在水相三維磷光超分子有機框架

2024-02-08 21:26:11

【引言】

近年來,超分子有機框架(SOF)作為一種具有多孔結構、優異吸附性及良好溶解度的溶液相“軟”材料,受到了廣泛關注。同時,有機室溫磷光(RTP)材料因其斯托克斯位移大、壽命長、毒性低等優勢,具有巨大的應用前景。然而,水中存在的溶解氧以及自由分子運動會導致三重態激子非輻射失活,因此在水溶液中具有RTP發射的SOF非常罕見。

【成果簡介】

近日,華東理工大學馬驤/丁兵兵團隊與東南大學吉遠輝團隊合作,基於CB[8]和TBBP之間的主-客體相互作用在水溶液中構建了一種三維SOF,它不僅具有良好的RTP發射,而且作為陽離子多孔骨架結構,對陰離子的染料和藥物都具有優異的吸附效能。有趣的是,雖然兩種吸附過程都伴隨著顯著的光學變化,但是陽離子SOF與陰離子染料之間發生的是三重態-單重態能量轉移過程(TS-FRET),而陽離子SOF與陰離子藥物之間發生的是電荷轉移過程(圖1)。

圖1. 三維陽離子型磷光SOF及其吸附陰離子藥物和染料的示意圖。

TBBP與CB[8]之間強烈的主-客體相互作用,使二者在水溶液中原位生成了三維SOF,並展現出了淡綠色的RTP發射(ФP = 2.3%,τ = 0.451 ms),比BP-CB[8]體系(ФP = 0.8%,τ = 0.229 ms)展現出了更強的RTP訊號,這可能是由於三維剛性SOF的形成進一步抑制了自由分子運動(圖2)。

圖2. TBBP和CB[8]包結前後的光譜。

目前的水相TS-FRET體系通常加入第三組分兩親性大環或兩親性聚合物來拉近供體和受體之間的距離,在這裡,作者利用SOF的強吸附作用將陰離子熒光染料引入陽離子磷光SOF的孔隙中,為TS-FRET所需的供體和受體之間的短距離創造了必要的條件。如圖3所示,隨著陰離子型羅丹明B(N-RhB)(0-5%)逐漸加入到TBBP-CB[8]溶液中時,500 nm處的延遲發射峰顯著降低,而588 nm處的延遲發射峰顯著增加,延遲發射的顏色逐漸從淺綠色變為橙紅色,而且500 nm處的壽命也從0.451 ms降低到了0.251 ms(ФFRET = 44%),這也證明了TS-FRET過程的發生。然而,作為對比實驗,隨著陽離子型羅丹明B(P-RhB)(0-5%)逐漸加入到TBBP-CB[8]溶液中時,500 nm處的延遲發射峰僅略有下降,588 nm處的延遲發射峰也僅略有上升,而且500 nm處的壽命僅有微弱減小(ФFRET = 5%)。儘管N-RhB和P-RhB擁有幾乎相同的吸收和發射,但它們的電荷相反,導致兩種TS-FRET過程的能量轉移效率(ФFRET)相差9倍。這歸因於TBBP-CB[8]在溶液中形成陽離子型三維SOF,與陰離子N-RhB相互吸引,與陽離子P-RhB相互排斥。因此,N-RhB更容易進入磷光SOF的孔隙,更加接近TBBP,更有利於TS-FRET過程。

圖3. TBBP-CB[8]分別吸附陰離子染料N-RhB和陽離子染料P-RhB的光譜。

由於所有的吸附過程都很快,並且能夠在1分鐘內達到平衡。作者將三種成分(TBBP、CB[8]和N-RhB)定義為三種輸入,將兩種發射(388 nm處的熒光和500 nm處的磷光)定義為兩種輸出,構建了一種三輸入-兩輸出的INHIBIT邏輯閘(圖4)。

圖4. 根據TBBP、CB[8]、N-RhB體系構建的具有三輸入-兩輸出的INHIBIT邏輯閘。

具有適當尺寸的SOFs奈米顆粒也可以用作緩釋和控釋藥物遞送系統,RTP訊號也可以用於監測藥物釋放過程。我們將陰離子藥物(DiCl/Cefa)分別滴加到TBBP-CB[8]溶液中,發現淺綠色RTP逐漸被猝滅。透過圖5的吸收滴定光譜及一系列對比實驗,作者將其歸因於電荷轉移過程導致的磷光猝滅。

圖5. TBBP-CB[8]吸附陰離子藥物DiCl和Cefa的光譜。

【總結】

總之,作者透過TBBP和CB[8]的主-客體相互作用構建了一種新型的具有RTP的水溶性三維多孔SOF。有趣的是,這種陽離子SOF可以有效地吸附陰離子染料和藥物。將陰離子染料引入體系後,實現了有效的TS-FRET,得到了具有大斯托克斯位移的水溶液紅色延遲熒光。將陰離子藥物引入體系後,實現了電荷轉移,陰離子藥物的濃度可以透過RTP訊號來顯示。時至今日,具有RTP發射的SOF的例子仍然非常有限,特別是在三維SOF領域。我們的策略不僅拓寬了多孔框架材料與光學材料的結合,還為TS-FRET體系的發展提供了不同的路徑。

該工作近期以題“A 3D Phosphorescent Supramolecular Organic Framework in Aqueous Solution”發表在《Advanced Functional Materials》上。博士生殷晨佳(華東理工大學)為文章第一作者,華東理工大學丁兵兵副研究員,東南大學吉遠輝教授以及華東理工大學馬驤教授為文章的共同通訊作者。該工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點國際合作專案和傑青等專案的資助與支援。

原文連結:
https://doi.org/10.1002/adfm.202316008

來源:高分子科學前沿

宣告:僅代表作者個人觀點,作者水平有限,如有不科學之處,請在下方留言指正!

熱門資訊
  • Cancer Cell:曹雪濤團隊利用CRISPR篩選,發現克服乳腺癌免疫治療耐藥新靶點 | 2024-12-14 10:12:18
  • 2600萬買“空中勞斯萊斯”,燒15億拿適航證,低空經濟何時“起飛” | 2024-12-14 10:28:19
  • AI企業高管預測2025年行業主題:智慧體和盈利能力 | 2024-12-14 10:28:23
  • 遭起訴後,Character.AI機器人禁止再與青少年發展“戀愛”關係 | 2024-12-14 10:28:28
  • 復旦《Nature》子刊:用於nip型錫基鈣鈦礦太陽能電池的金屬硫化物電子傳輸層 | 2024-12-14 10:48:20
  • 衛星不用“爬天梯”,全靠這輛“擺渡車” | 2024-12-14 10:48:23
  • ASML收購Mapper的背後故事:中美俄荷四方暗鬥 | 2024-12-14 10:48:25
  • 藍戟 B580 Photon 12G OC 顯示卡評測:設計美學依舊,遊戲體驗煥新 | 2024-12-14 11:10:08
  • PNAS:傅雄飛團隊揭示生物“遷徙淘汰”病毒新機制 | 2024-12-14 11:24:23
  • 美智庫:實現天基核指揮、控制和通訊的現代化 | 2024-12-14 11:24:26
  • 紫光展銳三款5G晶片改名:T8100、T8200、T9100 | 2024-12-14 11:42:51
  • 兩位中國科學家入選《自然》年度十大人物 | 2024-12-14 11:42:55
  • 為期2天,6大院士,近30位嘉賓,2024網易未來大會今日啟幕! | 2024-12-14 12:19:25
  • 中央經濟工作會議點名,電信領域開放試點將擴大 | 2024-12-14 12:43:27
  • IBM攜手高校業界合作伙伴 在芝加哥投資建設國家量子演算法中心 | 2024-12-14 12:43:35
  • 項立剛:何祚庥根本不懂科學!他的研究都是輔助工作! | 2024-12-14 12:44:21
  • 行業唯一 海信鐳射電池連續6年獲紅頂獎 沒有對手! | 2024-12-14 12:55:32
  • 海信電視使用者滿意度連續10年蟬聯第一 含金量滿滿! | 2024-12-14 13:05:29
  • 意法半導體/恩智浦/英飛凌為何紛紛加碼“中國製造”? | 2024-12-14 13:29:08
  • 西南大學科研團隊研發出可有30多種顏色的“五彩羅非魚” 專家:未來或實現可定製顏色 | 2024-12-14 13:38:32
  • 中國科學院院士:中國人不管做什麼產品成本都最低 有很強競爭性 | 2024-12-14 13:38:39
  • 兩大半導體產業發生市場型變遷 | 2024-12-14 13:43:14
  • 美國最終批准向美光提供 61 億美元晶片製造補貼 | 2024-12-14 14:12:06
  • 首窺谷歌 Android XR:全新互動、簡潔高效,專為 XR 頭顯打造 | 2024-12-14 14:17:28
  • 湖北科研團隊穀殼製備高純石英砂技術取得重大突破 | 2024-12-14 14:25:38
  • 華為將推出昇騰910C,良品率仍是難題,平替英偉達H100? | 2024-12-14 14:48:20
  • 滕泰:發消費券不該限於買家電 讓消費者自己說了算 | 2024-12-14 14:59:01
  • 李玲:憑藉AI與中醫,中國健康領域將走在世界前列 | 2024-12-14 15:09:43
  • 聯發科天璣8400效能激進:要挑戰高通驍龍8 Gen3 | 2024-12-14 15:22:20
  • 空間站曾被撞,目標鎖定,神舟十九號對艙門加防,5個大字真亮眼 | 2024-12-14 15:30:46
最近發布
突發!TVB知名女星毫無預警宣佈與未婚夫分手,結束長達八年情 面對被黑,蘭姐強勢迴歸。小菲狀態好轉,發宣告。更多內幕揭曉! 中國男籃決戰日本隊,首發五人曝光,廣東隊大贏家,徐傑第一後衛 孫穎莎奪女單冠軍!採訪謙遜立足拼,劉國樑給中國選手頒獎笑開花 分析 馬威交易取消後的影響:湖人還有什麼選擇?只能等休賽期? 火箭vs猛龍前瞻:範弗裡特有望復出戰舊主,火箭欲終結六連敗 梅西轟動宏都拉斯!當地媒體:這是世紀體育盛事! 登記開啟!金中、29中、13中等校動了! 開年暴擊!南京又一家機構跑路了? TechInsights:AI PC未能提振筆記本市場 2024年僅增長5% 睡覺時突然腿抽筋,就是缺鈣?錯!還有這4個原因,別輕易忽視了 泡泡瑪特又贏麻了!此前被調侃是“境內最大的博彩公司” 再也不用扎手指!5億糖尿病患者有福了 傳《尼爾:機械紀元》續作、新《古墓麗影》今年公佈 有工作經驗的畫素畫師如何寫簡歷? 離譜!Xun被搶3條龍,JDG仍然獲勝!Peyz力挽狂瀾,WBG痛失好局 將耗死在國際空間站?59歲美滯留女宇航員求救:喪失重要身體機能 華為FreeClip耳機玫瑰金開售 開放式聆聽設計 CBA俱樂部杯-山西淘汰北控晉級4強 原帥18分 小紅書上移民的中產:曾經北京七套房, 羨慕海外一張床, 如今卻...... 不可抗力停課2天以上退一半保教費,佛山幼兒園收費新規釋出 紅棉襯醉美,2020番順醉美青餅評測 華為FreeClip耳夾耳機玫瑰金配色開售:1299元 64歲寧波老闆,跨界無數次,給員工發8億,即將擁有第三家IPO? 卡友資訊股東持股情況變動 廣州“城市合夥人”:城市與人才的雙向奔赴 有人說孫穎莎粉絲是飯圈文化的時候 卻有些人用真金白銀愛孫穎莎! 男生剪“短髮”髮型乾淨利落,試試這3款,剪完帥氣提升顏值! 7個臀部訓練最佳動作,打造迷人的蜜桃臀! 偉大的4-2!林詩棟奪冠:新科世界第1誕生、超越王楚欽,狂攬3冠 新疆完美了!新小外強於皮特森+黑根斯,承認補強大外良性競爭! 林詩棟奪男單冠軍!採訪大談不容易太謙遜,單獨拍照露出笑容! 國乒最新戰報!林詩棟第2局11-8,衝3冠王,梁靖崑救2局點仍輸球 替補奇兵!快船大將5記3分助隊贏球 哈登好幫手 爆冷!北控男籃吊打奪冠大熱門球隊,外援決定比賽的走向 官宣離任,胡明軒宣佈重要決定,廣東宏遠遺憾,杜鋒祝福 又一個賈德松!崔康熙看人很準,魯媒:卡約又要錯過中國聯賽了 劉國樑憔悴!黑眼圈很重,擋住蒯曼被提醒,孫穎莎王楚欽被裁判整 林詩棟逆轉梁靖崑奪冠,成就三冠王,綜合實力更加突出 CBA最新外援註冊資訊,遼籃4人,新疆補充新援,廣東男籃放棄萊斯 大滿貫收官獎金排名:林詩棟三冠60萬第1,孫穎莎第2王曼昱10萬第9 臺灣律師分析大S遺產劃分,S媽要錢得看汪小菲臉色,打臉光頭安排 臺媒曝大S家人鬆手,讓出撫養權給汪小菲,希望馬筱梅善待孩子 二線白酒暴雷,狼真的來了! 搭上比亞迪,自動駕駛獨角獸,利潤大增170%! 炸裂!外資吹響“加倉中國”集結號背後:科技格局重塑與資產重估 這波夢幻西遊副本積分兌換真是血虧,四賜福的山賊值得買嗎? 《星戰亡命之徒》高階美工又回到CDPR 開發《巫師4》 《哪吒2》登陸北美,首映禮現好萊塢!有觀眾哭花眼妝:特效超預期,買票靠搶 曝張蘭被封年損失近4億,麻六記絕地自救太壯觀,員工曬張蘭近況

©2024 時時頭條 版權所有

隱私政策 | 服務條款 | 聯繫我們