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量子点在近红外激发下改善紫色膜的光伏特性
摘要： 紫膜（PMs）是天然光敏蛋白细菌视紫红质（bR）的载体，具有光伏特性，在光电子应用领域前景广阔。然而紫膜无法有效吸收近红外（NIR）光谱区域的光线。半导体量子点（QDs）在近红外区具有高双光子吸收截面，可通过量子点向紫膜内细菌视紫红质进行福斯特共振能量转移（FRET），显著提升紫膜的光敏性。本研究旨在通过近红外双光子激发下量子点向细菌视紫红质的FRET作用来改善紫膜的光伏特性。我们制备了量子点-紫膜复合物并证实其具有高效FRET效率，最终发现该复合材料在近红外激发下产生的电流信号高于单纯紫膜体系。结果表明：通过量子点向细菌视紫红质的FRET作用，紫膜在近红外双光子激发下的光伏特性得到显著提升，这为设计新型光敏生物纳米杂化器件展现了广阔前景。
关键词： 近红外激发、福斯特共振能量转移、紫膜、光伏特性、量子点
更新于2025-09-11 14:15:04
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近红外激发的发光镱(III)生物探针中的协同上转换作为光响应治疗诊断剂
摘要： 基于光敏天线分子二吡啶并[3,2-d:2',3'-f]喹喔啉(dpq)、二吡啶并[3,2-a:2',3'-c]吩嗪(dppz)和4,4,4-三氟-1-(2-噻吩基)-1,3-丁二酮(Httfa)，我们设计了四种近红外(Yb(III)配合物：[Yb(dpq)(DMF)?Cl?](1)、[Yb(dppz)(DMF)?Cl?](2)、[Yb(dpq)(ttfa)?](3)和[Yb(dppz)(ttfa)?](4)，利用Yb(III)的协同上转换发光(CUCL)特性作为近红外生物成像剂。系统研究了其结构、详细的光物理性质、生物相互作用、光诱导DNA切割、近红外光细胞毒性、细胞内化及生物成像性能。这些单核配合物呈现七配位{LnN?O?Cl?}单帽八面体构型(1,2)和八配位{LnN?O?}扭曲四方反棱柱构型(3,4)，分别与双齿N,N-供体配体dpq/dppz及O,O-供体配体ttfa结合。设计的Yb(III)探针(3,4)具有双敏化天线优势(dpq/dppz与Httfa)，可调控生物透明窗口近红外区的理想光学特性，并实现时空可控的光响应性细胞损伤。这些配合物无内界水分子(q=0)，具有优异光稳定性、大斯托克斯位移及能量匹配的配体3T态，能高效将能量转移至Yb(III)的发射态2F?/?。在980 nm近红外激发下，1-4均呈现可见蓝区(λem=490 nm)的独特协同上转换发光(CUCL)，使其成为近红外-可见或近红外-近红外细胞成像的优异候选探针。该CUCL特性在固态及溶液中的单核配合物中均有体现。我们首次（据我们所知）巧妙利用Yb(III)这一特性开展细胞成像应用，包括共聚焦/多光子激发显微镜的潜在用途。这些配合物对DNA、HSA和BSA表现出强结合倾向(K~10? M?1)，能在365 nm通过光氧化还原途径有效切割超螺旋(SC)DNA为缺刻环(NC)形式。细胞摄取研究表明配合物主要定位于胞质和细胞核。最终通过980 nm连续激光照射下的显著近红外光细胞毒性，证实了Yb(III)配合物用于光动力治疗的潜力。本研究为开发生物透明光治疗窗口中高光稳定性的近红外诊疗用光响应Yb(III)探针提供了创新策略。
关键词： 协同上转换发光、近红外光细胞毒性、近红外细胞成像、光治疗、近红外激发、镱
更新于2025-09-09 09:28:46