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荧光相关光谱探测荧光核壳二氧化硅纳米颗粒中的染料包封
摘要： 超小（<10纳米）荧光聚乙二醇包覆（PEG化）核壳二氧化硅纳米颗粒（SNPs）在合成技术上的突破，实现了对颗粒尺寸和表面化学性质的精准控制，推动了这类纳米颗粒作为肿瘤诊断探针的临床转化应用。尽管此类探针已取得成功，但染料掺杂机制及由此形成的二氧化硅结构细节仍不明确。本研究采用脉冲后校正荧光相关光谱法（FCS），通过监测带负电花菁染料Cy5的快速荧光涨落（滞后时间<10^-5秒），以此为探针研究PEG化核壳SNPs（C点）中5纳米二氧化硅核心的染料封装特性。当在二氧化硅核心外沉积额外壳层时，我们发现光诱导顺反异构化的振幅减弱，表明Cy5染料位于原始SNP核心表面或近表面区域。结合时间相关荧光衰减测量，我们推导出这些颗粒中Cy5染料的辐射与非辐射速率。结果表明：FCS是研究荧光纳米颗粒光物理特性的理想工具，而花菁类染料（如Cy5）的构象变化能灵敏反映超小SNPs内局部染料微环境特征。
更新于2025-11-14 15:24:45
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吡啶酮基荧光标签通过葫芦[7]脲络合实现增溶
摘要： 为进一步探究葫芦[7]脲（CB7）的包结性能，我们以已知荧光标记物3-氰基-6-(2-噻吩基)-4-三氟甲基吡啶（TFP）作为客体分子，在纯溶剂中研究了其光谱与光物理性质。通过紫外-可见吸收光谱确认了CB7与TFP形成包结主客体复合物，并从分光光度数据中提取出结合常数（9.7×10^5 M^-1）。TFP中酮-烯醇平衡的局部环境调控受两种作用共同支配：溶质分子间氢键二聚化（倾向于烯醇式）与TFP和周围溶剂间的分子间氢键（倾向于酮式）。时间分辨荧光结果表明，大分子CB7主体更倾向于稳定TFP的中性烯醇式而非酮式。前所未有的发现是，我们的研究揭示了从TFP时间分辨荧光光谱提取的衰减相关光谱振幅与局部环境的极性/极化率和氢键参数之和呈线性关系，证实微摩尔浓度下CB7复合物中的TFP处于类甲醇环境。该结果合理解释了CB7包结使TFP在水介质中溶解度提升42倍的现象。
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用近场扫描光学显微镜对赝微型蓝光LED中表面等离子体耦合光致发光增强的纳米尺度表征
摘要： 在p-GaN覆盖层上制备了具有极大高宽比的微腔阵列，随后进行了银纳米颗粒的制备。通过扫描近场光学显微镜精确表征了双波长InGaN/GaN多量子阱与局域表面等离子体共振之间的耦合距离（纳米级尺度）。研究了耦合距离和激发功率对光致发光增强效应的影响。测得穿透深度随激发密度变化在39-55纳米范围内。在低激发功率密度下，当耦合距离优化为25纳米时实现了103倍的最大增强效果。时间分辨光致发光表明，引入银纳米颗粒等离子体共振使复合寿命从5.86纳秒缩短至1.47纳秒。
关键词： 近场扫描光学显微镜、微型发光二极管、局域表面等离子体
更新于2025-09-23 15:19:57
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均相及生物膜模型中肉桂酰香豆素衍生物TICT激发态光物理的理论合理化
摘要： 合成了一种新型肉桂酰-香豆素杂化探针，用于研究均相及生物膜模型中扭曲的分子内电荷转移（TICT）激发态的形成与动力学过程。该探针的荧光发射带随溶剂极性增大而发生显著红移，其荧光强度降低源于极性溶剂中TICT激发态形成所导致的快速非辐射失活途径。通过密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）计算势能面，并结合ABF方法计算能垒，确定了肉桂酰-香豆素键旋转扭转形成TICT激发态所需的能量条件。该策略阐明了基态构象与激发态分布的作用机制，结合荧光寿命测定，详细解析了TICT与ICT激发态的双重荧光发射现象。此外，TICT激发态在脂质体中荧光寿命的高度敏感性，使其可作为研究脂质膜模型凝胶相与液晶相的有力工具。这一新方法的建立将有助于理性认知并理解受限生物环境中荧光TICT类探针的光化学行为。
更新于2025-09-24 05:16:10
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量子图像扫描显微镜的超分辨率增强
摘要： 量子光学原理为突破光学显微镜在灵敏度和分辨率方面的经典限制提供了诸多思路。虽然部分设想已在原理验证实验中得到应用，但由于所测信号本征微弱且光量子态脆弱，对生物样本成像仍具挑战性。不过从原理上讲，这些量子协议能在不牺牲经典信息的前提下提供新信息，从而增强现有超分辨技术的能力。图像扫描显微术作为超分辨方法家族的新成员，可在不降低信号水平的情况下实现稳健的分辨率提升。本文介绍量子图像扫描显微术：将图像扫描显微术与量子光子关联测量相结合，可使图像扫描显微术的分辨率提升至两倍，超越衍射极限四倍。我们阐述了Q-ISM原理，并利用光子反聚束（一种量子效应）作为增强分辨率的对比机制，获得了荧光量子点标记生物样本的超分辨光学图像。
关键词： 图像扫描显微镜、量子点、量子光学、超分辨率显微镜、光子反聚束
更新于2025-09-09 09:28:46