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[新華日?qǐng)?bào)]當(dāng)“熒光”射進(jìn)血管,病變機(jī)體更清晰 小分子材料研究獲重大進(jìn)展

不同波長(zhǎng)的熒光是怎么發(fā)射出來(lái)的?在過(guò)去,要發(fā)射不同波長(zhǎng)的熒光必須用到多種不同材料,而且發(fā)射紅光到近紅外光,只能依靠結(jié)構(gòu)復(fù)雜的“大分子”。但是現(xiàn)在不一樣了,只要用一種結(jié)構(gòu)單一、便宜易得的“小分子”熒光染料,就能實(shí)現(xiàn)從綠光到近紅外光的多重?zé)晒獍l(fā)射。這是南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院黃嶺教授、劉志鵬副教授與南京大學(xué)沈珍教授合作,深度研究小分子材料獲得的最新重大成果,相關(guān)論文日前發(fā)表在《自然·通訊》上。
“課題組利用一種有機(jī)小分子——經(jīng)過(guò)芳基修飾的氟硼熒光染料,首次實(shí)現(xiàn)了從綠光到近紅外光的多重?zé)晒獍l(fā)射?!睋?jù)論文第一作者、南京工業(yè)大學(xué)博士后田丹和碩士研究生齊芬(現(xiàn)為南京大學(xué)博士研究生)介紹,所獲得的染料分子在溶液中可發(fā)出綠色的單分子熒光,然而在聚集態(tài)下,同時(shí)存在從紅光到近紅外的多重?zé)晒獍l(fā)射。更令人驚奇的是,不僅可以根據(jù)不同需要選用不同波長(zhǎng)的激光光源,激發(fā)出從綠光到近紅外光不同波長(zhǎng)的熒光,而且被激發(fā)出的綠光能量,可以依次傳遞給黃光、橙光、紅光、近紅外光,不同波長(zhǎng)的熒光之間竟然存在著“多米諾”式的能量轉(zhuǎn)移過(guò)程。正因?yàn)檫@樣,以后若想獲得近紅外光,就可利用綠光激發(fā),繼而通過(guò)這樣的能量轉(zhuǎn)移就能得到了,而不是像以往那樣必須要用紅光或近紅外光才能獲得。
由于存在這樣的“多米諾”式能量轉(zhuǎn)移過(guò)程,當(dāng)一束高能量的光打過(guò)來(lái)時(shí),能量就會(huì)被逐級(jí)緩解、釋放掉,這樣對(duì)被照射的物體就能起到一種保護(hù)作用,不會(huì)產(chǎn)生損傷。
傳統(tǒng)發(fā)光理論認(rèn)為,“小分子”只能發(fā)出藍(lán)光或綠光,只有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的“大分子”才能發(fā)出紅光或者近紅外光?,F(xiàn)在,課題組的新發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)發(fā)光理論。這些結(jié)果都表明,小分子熒光染料在聚集后的發(fā)光行為,和單分子發(fā)光的行為大為不同,遠(yuǎn)超人們的認(rèn)知。
據(jù)了解,這種小分子熒光染料有望應(yīng)用在新一代照明顯示、生物成像、疾病診療等領(lǐng)域。譬如,若用于電視屏幕,只用這一種材料就可使屏幕色彩更豐富、更鮮艷;若將這種小分子放入細(xì)胞,就能利用多重發(fā)射的熒光信號(hào),觀(guān)測(cè)到細(xì)胞內(nèi)部各部分的工作過(guò)程;若將這一小分子染料放進(jìn)血管,醫(yī)生透過(guò)血管中熒光信號(hào)的變化,就可以更清晰地看到機(jī)體中的病變部分,對(duì)于醫(yī)生做出更準(zhǔn)確的疾病診斷大有裨益。
2018年8月8日《新華日?qǐng)?bào)》第16版:http://xh.xhby.net/mp3/pc/c/201808/08/c517161.html



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