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生命学院张春教授课题组在有机笼型分子研究中取得新进展

时间:2019-12-30     浏览次数:

(通讯员 王震)12月12日,《美国化学会志》Journal of the American Chemical Society(IF: 14.695)在线发表了生命学院、国家纳米药物工程技术研究中心张春教授课题组和香港科技大学唐本忠院士课题组合作的重要研究结果,论文题目为“基于四苯乙烯笼型分子的多色可调聚合物纳米粒用于活细胞内温度检测”(Multicolor Tunable Polymeric Nanoparticle from the Tetraphenylethylene Cage for Temperature Sensing in Living Cells)。

温度对生物体内的生化反应及生物过程中起到至关重要的调控作用,对活细胞内的温度监测有助于了解各种疾病的发生过程,以此可实现对疾病的早期诊断及治疗。荧光温度成像技术具有经济、高效和灵敏度高等特点,被认为是最为有效的技术之一。但是,现有的荧光温度监测技术主要依靠的是荧光强度或荧光寿命对温度的响应实现对细胞内温度的监测,其灵敏度和经济实用性还有待提高。因此,开发一种更为经济高效的荧光温度成像技术是该领域的重要挑战。

可发光的有机笼型分子由于具有特殊的荧光、内在空腔和可溶液加工的特性,被广泛地应用于客体分子的储存、分离及识别。开发一种具有两亲性的温度敏感荧光笼型分子,利用其内在空腔包裹客体染料,并通过其荧光颜色对细胞内温度进行响应,可为实现对细胞内温度的高效监测提供一种思路。

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张春教授课题组基于前期有机笼型分子(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 9244-9248、Org. Lett. 2016, 18, 4574-4577和Adv. Sci. 2018, 1800141.)和荧光生物成像(ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015, 7, 3420-3425.)的研究基础上,合成了一种具有聚集诱导发光特性的温敏性笼型分子聚合物纳米粒。该纳米粒能够包载不同的荧光染料分子并通过多级能量共振转移效应,调控纳米粒的多色荧光发射(包括白光)性能,并实现对细胞的白光成像及通过体系荧光颜色改变监测细胞内温度。

华中科技大学生命学院博士后王震博士和香港科技大学博士后何学文博士为论文共同第一作者;华中科技大学生命学院张春教授和香港科技大学唐本忠院士为共同通讯作者。生命学院博士后雍土莹博士及本科生苗昱参与了部分工作。华中科技大学生命科学与技术学院为第一通讯单位。该工作得到了国家自然科学基金项目(21672078和21875079)的资助。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b11544