Исследовательская группа добилась быстрой и надежной идентификации фосфоресценции при комнатной температуре.

Исследовательская группа под руководством профессора Чжан Гоцина из Университета науки и технологий Китая (USTC) Китайской академии наук (CAS) представила новый твердотельный молекулярный датчик, который позволяет быстро идентифицировать природные аминокислоты при комнатной температуре. Фосфоресценция (RTP), преодолевающая ограничения структурной целостности и общности традиционных методов, основанных на люминесценции. они находки Он опубликован в Природные коммуникации.

Системы RTP, активируемые хостом и гостем, достигли значительных успехов в приложениях в различных областях, включая оптоэлектронику нового поколения, высококонтрастную биовизуализацию и трепонемную идентификацию. С ростом интереса к проектированию систем RTP винтового типа понимание взаимосвязи между структурой и свойствами стало критически важным.

Использование фундаментальной роли, которую хиральность играет в естественной эволюции, и изучение более богатых спектроскопических методов для понимания взаимосвязи между молекулярной киративностью, возбужденными состояниями и спином электрона позволят пролить свет на фундаментальные принципы и стимулировать инновационные технологические преобразования.

в работать раньше Опубликовано в 2023 году. Команда профессора Чжана впервые обнаружила и назвала явление избирательного усиления фосфоресценции (CPE), выявив зависимость от децентрализации в передаче энергии между молекулами.

В этом исследовании они предложили более комплексную сенсорную систему, которая позволяет быстро идентифицировать RTP. Они обнаружили, что аминокислоты реагируют с высокореактивным 2-нафтоилхлоридом в мягких условиях, образуя хиральные акцепторы энергии. Этот процесс повышает чувствительность к генерации RTP в тройной среде-доноре энергии. Между тем, производное L-фенилаланина действует как универсальный тройной донор энергии, обеспечивая преимущества в массовом производстве и очистке.

Первоначально команда подтвердила возможность модульной конструкции систем CPE. Результаты экспериментов показали, что при различных соотношениях легирования коэффициенты усиления флуоресценции были относительно низкими и колебались от 1,6 до 3,2. Однако в тех же условиях коэффициенты усиления спектров РТП существенно возросли.

Это различие связано с тем, что флуоресценция гостя может быть индуцирована переносом энергии Фёрстера и Декстера, тогда как RTP гостя ограничивается переносом энергии Декстера.

Кроме того, путем сравнения соотношений спектральных интенсивностей при различных методах получения был определен оптимальный метод получения и проведен скрининг всех 15 природных аминокислот и их неприродных антагонистов по установленной схеме. Результаты показывают, что этот метод имеет наибольшую применимость среди всех опубликованных зеркально-люминесцентных сенсорных систем, время распознавания которого составляет всего несколько минут.

Наконец, за счет введения тяжелых атомов (таких как бром) для модификации молекулярной структуры и увеличения скорости передачи излучения гостевых молекул был достигнут лучший эффект усиления фосфоресценции. Этот результат демонстрирует возможность оптимизации молекулярных структур под руководством принципов CPE для получения лучших условий распознавания, демонстрируя преимущества распознавания органического RTP-зонда.