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南工制成具有诊断癌症及防伪潜力的新型多孔“夜明珠”
日期:2018-5-15  

  一种以便捷节能的物理化学方法制备的“夜明珠”,能用于癌症、中风、心血管疾病等的检测诊断,能用于人民币、商标等的防伪……南京工业大学安众福研究团队,以创新思路合成了一种超长磷光氢键有机芳香骨架多孔材料,这一成果日前发表在国际材料领域顶级学术期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。

  据安众福教授介绍,该方法通过引入典型磷光发射的结构单元咔唑(咔唑是一种能发射磷光的分子,具有大共平面结构,可以像砌墙一样操作,有利于构建分子之间的堆积),同时引入芳香羰基,这样搭起了促进产生磷光发射的桥梁,成功获得了在室温条件下具有超长磷光性质的无贵重金属孔洞发光材料。然后将设计合成的这种物质,通过用三种溶剂体系(二氯甲烷和乙酸乙酯,N,N-二甲基酰胺和乙醇,氯仿和乙酸乙酯)提供三种不同的培养环境,获得了三种堆积结构不同的氢键有机芳香骨架材料(第一种溶剂体系获得的PhTCz-1存在两种平行四边的孔,交替排列;第二种溶剂体系获得的PhTCz-2是正六边形的孔,尺寸有11.4Å;第三种溶剂体系获得PhTCz-3正六边形的孔洞,内含六个氯仿溶剂小分子)。

  该成果是首次报道通过一种材料实现三种堆积结构不同氢键有机芳香骨架磷光材料,从而降低了制备成本,实现了最终材料的多变性及用途的多样化。其中,氢键有机芳香骨架材料PhTCz-1的磷光寿命长达80 ms,关闭光源后,肉眼可见达数秒的黄色的超长余辉。这是国际首创的具有超长磷光的氢键有机芳香骨架材料。此外,该团队还发现氢键有机芳香骨架材料PhTCz-2和PhTCz-3的磷光强度都是随O2含量的增加而下降,可用于检测氧气浓度。这是首个氢键有机芳香骨架材料用于做氧气浓度检测。

  低氧是许多疾病产生的信号,例如癌症、心血管疾病、中风、阿兹海默病和帕金森病等,所以及时检测人体细胞和组织中氧气对癌症的诊断至关重要。基于磷光随氧气浓度增加而发光强度降低的特性,制成的光学氧气传感器灵敏度高、选择性好、可逆性好,而该方法制成的孔洞材料除了对氧气浓度比较敏感外,还因无贵重金属,因而具有低毒性,并且它还具有在生物体内结构稳定的特性,因此在检测疾病领域将会有远大的应用前景。此外,由于具有长的磷光发射,在人民币、商标、二维码中添加这种材料,用紫外灯照射后能观察到黄色长余辉,可以实现该材料在防伪领域的应用。

 来源:国家石油和化工网    编辑:张敏
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