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oe1(光电查) - 科学论文

78 条数据
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  • 失谐控制与全光开关：非线性光学的扩展维度

    摘要： 自激光问世以来，非共振光学过程（如谐波产生）的本征光学非线性理论已得到广泛理解。这类效应通常涉及改变输入光模式或多模式粒子数的多光子相互作用。然而，通过输入本身保持不变的失谐激光束也能产生非线性效应——此类现象大多被忽视。本综述基于量子电动力学框架，详细阐述了这类光学非线性机制：它们能可控地增强或减弱线性吸收与荧光强度，以及共振能量转移效率。这些效应的速率修正通过同时施加中等强度的失谐光束实现，该光束本质上充当光学催化剂，为光活性材料赋予了光学非线性的新维度。研究表明，在特定构型下，这些机制为全光开关（即光控光技术，包括光学晶体管方案）奠定了基础。结论部分概述了近期提出的其他全光开关系统。

    关键词： 吸收、非线性光学、全光开关、共振能量转移、荧光、FRET（荧光共振能量转移）、光晶体管、多光子过程、激光作用、二次谐波产生

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 零模波导中Alexa染料间的长程单分子F?rster共振能量转移

    摘要： 在金属薄膜中加工的零模波导（ZMW）纳米孔被提出用于提高福斯特共振能量转移（FRET）效率，实现突破10纳米限制的单分子FRET检测，从而克服均匀介质中衍射极限检测的制约。然而早期ZMW实验仅限于Atto 550-Atto 647N荧光染料对，这引发了对FRET增强现象是否与该特定荧光染料组合相关的质疑。本研究采用Alexa Fluor 546和Alexa Fluor 647，在ZMW内超过10纳米的大供体-受体间距条件下研究单分子FRET。这些Alexa荧光染料在化学结构、表面电荷和疏水性方面与其Atto对应物存在显著差异。我们对Alexa 546-Alexa 647的单分子数据表明，在超过10纳米的大间距下FRET效率仍能增强，扩展了FRET适用的空间范围并验证了先前结论。通过证明ZMW内的FRET增强效应不依赖于特定荧光染料组合，本报告为确立ZMW在扩展FRET灵敏度和检测范围中的重要性提供了关键依据，同时保持了其对常规荧光染料对的适用能力。

    关键词： 单分子、纳米光子学、荧光共振能量转移（FRET）、Alexa Fluor染料、零模波导

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 量子点聚集如何增强F?rster共振能量转移

    摘要： 由于发光量子点（QDs）通过碳二亚胺化学活化及生物素分子功能化会发生自身聚集，我们研究了这两种效应对CdTe量子点荧光特性的影响及其对与荧光链霉亲和素分子（FA）发生的福斯特共振能量转移（FRET）的作用。首先，在活化步骤中量子点荧光光谱发生显著变化，这通过基于量子点聚集体内屏蔽效应和量子点间FRET的原创分析模型得到解释。我们还强调了溶液中生物素对FRET效率的强烈影响，并确定了使FRET最大化的实验条件。最后，研究了一个基于自由量子点的系统和一个基于聚集量子点的系统以比较其检测阈值。结果表明，前者在FA中的最小浓度限值为80 nM，而后者为5 nM，这有利于在设计基于量子点的生物传感器时采用受控聚集策略。

    关键词： 荧光光谱法、生物传感器、荧光共振能量转移、量子点、生化功能化

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于量子点多肽底物的弯曲毛细管电泳法用于多酶检测及酶活性的原位监测

    摘要： 多酶检测及原位监测酶活性对疾病诊断具有重要意义。本研究旨在开发一种基于量子点（QDs）的纳米探针Cyanine5-DDDLEVLFQFPGLVPRGSGGHHHHHH-QDs（Cy5-LEVLVP-QD），通过毛细管电泳（CE）技术利用该探针在弯曲毛细管中同时检测两种酶。Cy5-LEVLVP与QDs通过金属亲和作用结合后，将Cy5-LEVLVP-QD复合物注入具有不同弯曲度的毛细管，随后引入可切割Cy5-LEVLVP肽段的靶向酶。由于荧光共振能量转移（FRET）效应，QDs激发了Cy5的荧光信号。通过监测原始Cy5-LEVLVP-QD复合物产生的峰位及显著的荧光变化，实现了对两种不同酶的灵敏分析。因此，采用半圆形弯曲毛细管的创新方法在疾病相关酶研究中具有重要应用价值。

    关键词： CE（毛细管电泳），酶，F?rster共振能量转移（荧光共振能量转移），肽，量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于CdSe/ZnS量子点的荧光共振能量转移技术用于肺部疾病检测的人中性粒细胞弹性蛋白酶激活型荧光探针

    摘要： 由于严重空气污染导致常见肺部疾病急剧增加，对有效无创诊断的需求日益增长。人中性粒细胞弹性蛋白酶（HNE）作为高度参与肺部炎症和肺癌的典型蛋白酶，是疾病进展的潜在预测指标。目前因灵敏度和生物相容性限制，靶向HNE的探针鲜少能实现活体应用。本研究通过将HNE特异性肽底物、量子点（QDs）与有机染料整合至荧光共振能量转移（FRET）系统，实现了HNE的体外检测与活体成像。该优化纳米探针（命名为QDP）在水溶液中可特异性检测HNE，灵敏度达7.15 pM，并成功实现对活细胞内外源性/内源性HNE的成像。此外，该探针能在肺癌和急性肺损伤小鼠模型中进行HNE成像，并以高时空分辨率持续监测HNE活性。最重要的是，基于HNE活性测定，QDP成功区分了肺疾病患者与健康对照者的血清样本。总体而言，本研究展示了基于FRET系统的纳米探针在成像性能上的优势，为活体HNE检测和肺部疾病诊断提供了实用工具。

    关键词： 人中性粒细胞弹性蛋白酶、量子点、肺部疾病、肺癌、荧光共振能量转移

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于动态活细胞FRET成像的自动化E-FRET显微镜

    摘要： 受体敏化的三立方体荧光共振能量转移（FRET）成像（亦称E-FRET成像）是一种基于荧光强度的常用FRET定量方法。本研究搭建了具有用户友好界面的自动化E-FRET显微镜，用于动态在线定量活细胞FRET成像。该显微镜将定量E-FRET成像时间从12秒缩短至3秒。定位细胞后，通过点击界面上的"采集"按钮即可自动完成显微镜校准和细胞E-FRET成像。使用该显微镜对表达不同FRET串联结构的活细胞进行了E-FRET成像。针对经星形孢菌素（STS）处理的共表达CFP-Bax与YFP-Bax的活细胞进行动态E-FRET成像，揭示了Bax重分布的三个阶段：10分钟内Bax从胞质转位至线粒体；约30分钟内在线粒体膜上发生膜插入及构象变化；随后约10分钟内形成寡聚体。得益于卓越的用户友好界面和稳定性，该自动化E-FRET显微镜成为活细胞定量FRET成像的便捷工具。

    关键词： 荧光共振能量转移、生化信号转导、系统设计、显微镜

    更新于2025-09-22 16:45:15

  • 用于福斯特共振能量转移（FRET）的量子点

    摘要： 利用量子点（QDs）同时作为荧光共振能量转移（FRET）供体和受体的生物分子相互作用分析技术，已成为生命科学领域的成熟方法。该技术的发展得益于量子点的独特性质：其具有可用于连接生物分子的大表面积、高亮度和光稳定性、强且光谱范围广的吸收特性，以及通过尺寸、形状和材料实现颜色可调的特性。应用领域包括结构分析的分子标尺、小分子传感器、免疫检测、酶活性检测、核酸分析、体内外荧光成像以及分子逻辑门等。本文将阐述基于量子点的FRET理论，回顾对FRET至关重要的量子点表面功能化相关要点，并通过光谱和成像技术重点讨论量子点在FRET生物传感中的优势与局限。

    关键词： 免疫测定、多重检测、生物传感器、荧光共振能量转移、成像、量子点

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于环丙沙星检测的CdSe量子点敏化FRET系统

    摘要： 制备的CdSe量子点（QDs）作为荧光传感器，基于荧光共振能量转移（FRET）机制，可选择性且灵敏地检测环丙沙星。通过调节CdSe量子点激发峰与环丙沙星发射峰之间的光谱重叠程度，可控制两者间的FRET效率。在0至120 μmol·L?1范围内呈现良好线性关系（R=0.99561），检测限达0.6 μmol·L?1。该方法简便快速，适用于环境水样和牛奶样品检测。

    关键词： 荧光传感器、半导体、发光、环丙沙星、CdSe量子点、荧光共振能量转移

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 厚度可控的卤化物钙钛矿纳米片之间的非辐射能量转移

    摘要： 尽管卤化物钙钛矿纳米结构器件在光电子学领域展现出巨大潜力，但其商业化进程受到电激发效率低下和强激子结合能的制约。虽然通过福斯特共振能量转移（FRET）在能量定制系统中实现激子传输可能是一种高效替代方案，但卤素离子迁移使得级联结构的实现变得困难。本研究展示了如何利用二维CsPbBr3纳米片（NPls）显著的量子限域效应来获得该效果。在两种预设厚度的NPls薄膜中，我们观察到受体光致发光（PL）增强而供体PL寿命缩短，这表明存在受益于NPls结构参数的FRET介导过程。我们测得最高kFRET = 0.99 ns?1的转移速率和近ηFRET = 70%的效率，并证实FRET也能在其他厚度钙钛矿NPls间发生。该策略有望构建定制化能量级联纳米结构以提升光电器件性能。

    关键词： 纳米片、量子限域、荧光共振能量转移、卤化物钙钛矿、光电子学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 一种用于光伏领域的能量与电荷转移协同供体-受体异质结构二维共价有机框架

    摘要： 通过晶圆级排列给体(D)和受体(A)分子形成有序的p-n异质结——这对实现有机半导体基器件中的高效光电流生成至关重要——仍是具有挑战性的课题。本研究展示了一种独特的D-A异质结二维有机共价框架(2D-COF)作为高效有机光伏(OPV)薄膜，其优势源于二元构筑基元在水/油界面晶圆级成膜过程中的三重作用：分子级形貌调控、协同的福斯特共振能量转移(FRET)与电荷转移(CT)功能。所制备的D-A异质结2D-COF具有晶圆级尺寸、高效光谱响应及优异的光生电子-空穴对分离能力，产生的光电流远超现有报道的OPV COF材料。实验证实，这种融合FRET与CT协同效应的D-A异质结与超薄二维COF薄膜的结合，在有机光伏领域展现出无与伦比的优势。

    关键词： 光伏技术、荧光共振能量转移、给体-受体异质结构、电荷转移、二维共价有机框架

    更新于2025-09-19 17:13:59