基于上/下转换发光的新型比率荧光温度探针

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,T T A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.

关键词：三线态-三线态湮灭频率上转换、两亲性嵌段共聚物、温敏型纳米胶束、比率型荧光探针

所属期刊栏目：39

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：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

在线出版日期：2019-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3088-3095