自从四苯乙烯(TPE)的聚集诱导发光(AIE)现象被报道以来,这一与常规荧光分子聚集诱导荧光淬灭(ACQ)性质截然不同的特性引起了科研工作者的广泛兴趣。然而,目前报道主要集中于TPE的AIE现象。最近,合肥工业大学化学与化工学院殷俊副教授课题组发现当把TPE基团直接连接在刚性的共轭螺旋高分子链上时,TPE基团在自由状态下有着强的蓝色荧光,而该荧光随着聚合物的聚集而逐渐消失(图1)。他们将这一现象归结为由于刚性螺旋链的热力学稳定性,TPE基团的构象受到周围溶剂等环境的影响较弱,即便在聚集时也未表现出明显的旋转受限,从而表现出常规荧光分子的ACQ现象。但其单体,却依然保持着AIE性质。这一发现发表在Macromolecules, 2016, 49, 48-58上。
图1. (a)TPE官能化的共轭单体的化学结构式及其AIE发光性质。(b)TPE修饰的共轭螺旋高分子链在聚集态下TPE的ACQ现象。
借助TPE在共轭螺旋链上的这一特性,近期,该课题组设计了一种新的共价键链接TPE基团的全共轭聚合物胶束。该胶束不仅具有快速穿透细胞膜的特性,当在该胶束内进一步增溶环境敏感型生色团尼罗红(NR),便形成了最终具有肿瘤微环境响应荧光比率型细胞成像试剂,结构式如图2a所示。该组装体在DTT触发下,其内部的二硫键会发生解离,从而伴随着TPE分子由聚集到分散,以及NR分子从胶束内部向外部的释放过程。该过程导致TPE的蓝色荧光逐渐增强,NR的红色荧光逐渐减弱,从而其混合色也表现出由红到紫的变化,如图2b、2c所示。
图2.组装体(a)化学结构式及其在DTT触发下的(b)荧光强度的比率型变化及(c)紫外光下组装体溶液的荧光颜色变化。
接着,在细胞内也观察到了相同的现象(图3),从而证实了该组装体的胞内环境响应性,是潜在的细胞成像试剂。该项工作发表于Macromolecules, 2017, 50, 4114-4125上。
图3.组装体在细胞环境中的荧光强度的比率型变化。
以上两项工作受到国家自然科学基金51303044与51673058的资助。
论文下载:1、Tetraphenylethene-Functionalized Conjugated Helical Poly(phenyl isocyanide) with Tunable Light Emission, Assembly Morphology, and Specific Applications
2、High-Efficiency Cell-Penetrating Helical Poly(phenyl isocyanide) Chains Modified Cellular Tracer and Nanovectors with Thiol Ratiometric Fluorescence Imaging Performance
- 港中深唐本忠院士/北理工黎朝 AM:基于AIE活性纳米复合水凝胶的可穿戴交互式信息-传感材料 2024-03-23
- 温州医科大学沈贤/南开大学齐迹 AFM:纳米催化剂协同放大增强AIEgen的光诊疗性能用于癌症免疫治疗 2024-02-22
- 苏州大学何学文教授团队和香港中文大学(深圳)唐本忠院士团队ACS Nano:可用于靶向识别、成像示踪和高效消除胞内细菌感染的聚集诱导发光-噬菌体-DNA纳米生物偶联物 2024-01-20
- 为什么会聚集诱导发光? 2020-06-08
- 首届(宁波)国际热塑性弹性体技术与市场高峰论坛举行 2015-01-09
- TPE包裹可弯曲的户外太阳能充电器 2010-03-15
- “有生命的发光材料”?香港科技大学唐本忠院士团队提出一种新型构建聚集诱导发光分子的策略 2020-04-08