近日,復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系李富友課題組在活體溫度監(jiān)測(cè)領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果以《基于三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉(zhuǎn)換發(fā)光的比度型生物活體納米溫度探針》(“Ratiometric nanothermometer in vivo based on triplet-sensitized upconversion”)為題在線發(fā)表于《自然·通訊》(Nature Communications, 2018, 9, 2698. DOI: 10.1038/s41467-018-05160-1)。
溫度作為一個(gè)基本的物理參數(shù),其精準(zhǔn)測(cè)量對(duì)于眾多的科學(xué)研究都具有重要的意義。李富友研究團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn),利用三線態(tài)-三線態(tài)湮滅(TTA)上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料可以構(gòu)筑具有極高靈敏度的活體溫度檢測(cè)探針。TTA上轉(zhuǎn)換發(fā)光體系一般由敏化劑和湮滅劑兩種分子構(gòu)成,發(fā)光所涉及的分子間能量傳遞很大程度上都需要依靠與溫度正相關(guān)的分子擴(kuò)散作用?;诙嘀販孛舻膮f(xié)同效應(yīng),TTA上轉(zhuǎn)換發(fā)光體系比傳統(tǒng)的單一溫度響應(yīng)機(jī)制更加敏感。為了獲得活體水平上的高靈敏檢測(cè)探針,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)TTA上轉(zhuǎn)換發(fā)光的溫敏理論進(jìn)行了深入研究,并在此基礎(chǔ)上對(duì)體系進(jìn)行了抑制非輻射失活途徑,比率型信號(hào)校準(zhǔn)等關(guān)鍵性的升級(jí)。將TTA 上轉(zhuǎn)換體系與溫度不敏感的參比探針共同包覆,構(gòu)建了一種具有目前活體內(nèi)最高溫度檢測(cè)靈敏度的比率型納米探針。該溫度探針能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)環(huán)境溫度波動(dòng)和體內(nèi)炎癥反應(yīng)對(duì)小鼠體溫引起的微小變化,為上轉(zhuǎn)換發(fā)光、溫度監(jiān)測(cè)、納米醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)研究提供了新思路。
該項(xiàng)研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部、上海市科委等經(jīng)費(fèi)的支持。化學(xué)系博士生徐明為本文第一作者,化學(xué)系教授馮瑋和李富友為本文的通訊作者。
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