Fluoróforos D-π-A con fuerte solvatocromismo para termómetros de una sola molécula

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Ciencias de los materiales
• Espectroscopia

Sus antecedentes:

• La termometría de fluorescencia es crucial para la detección precisa de la temperatura remota.
• El desarrollo de termómetros de fluorescencia orgánica pequeños no invasivos y fiables presenta desafíos significativos.
• Los tintes solvatocrómicos ofrecen el potencial de cambios espectrales dependientes de la temperatura.

Objetivo del estudio:

• Síntesis y caracterización de nuevos tintes solvatocrómicos tipo D-π-A basados en fluoreno extendido.
• Desarrollar un FT orgánico de alta sensibilidad y alta resolución.
• Para analizar el mecanismo de respuesta a la temperatura de los FTs desarrollados.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de tintes solvatocrómicos basados en fluoreno (FπAc, FπF, FπVC).
• Análisis espectroscópico de desplazamientos solvatocrómicos y rendimiento cuántico de fluorescencia.
• Investigación de los cambios espectrales de fluorescencia dependientes de la temperatura en varios disolventes.
• Microscopía confocal raciométrica para la detección de la temperatura celular.

Principales resultados:

• Colorantes solvatocrómicos de tipo D-π-A sintetizados que muestran desplazamientos solvatocrómicos significativos (> 200 nm).
• Emisión desplazada al rojo observada (>700 nm) en disolventes polares como el THF.
• Se ha demostrado una alta sensibilidad (21%/°C absoluta, 3,0%/°C relativa) y resolución para las TC ratiométricas.
• Se detectaron con éxito cambios de temperatura en las células HeLa vivas.

Conclusiones:

• Se han desarrollado FTs orgánicos de fluoróforo único altamente sensibles y resolubles.
• La capacidad de respuesta a la temperatura está vinculada al solvatocromismo que controla el decaimiento no radiativo.
• La estrategia permite la creación de tecnologías de la información para diversos entornos, incluidos los sistemas biológicos.