近红外两光子吸收和激发状态动态的光二乙烯衍生物的光二乙烯衍生物
Hikaru Sotome1, Tatsuhiro Nagasaka2, Tatsuki Konishi3,4
1Division of Frontier Materials Science and Center for Advanced Interdisciplinary Research, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka, 560-8531, Japan. sotome@laser.chem.es.osaka-u.ac.jp.
概括
光二乙烯衍生物具有高效的两光子吸收,用于先进的成像. 它们的兴奋状态动态揭示了多个失活路径,增强了生物应用的切换能力.
科学领域:
- 摄影化学的使用.
- 频谱学是一种光谱学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 光二乙烯 (fDAE) 衍生物是光色分子,在光学切换和成像中具有潜在的应用.
- 了解它们的兴奋状态动态对于优化它们的性能至关重要,特别是在两光子激发 (TPE) 下.
研究的目的:
- 为了研究一种特定的光二乙烯 (fDAE) 衍生物的近红外两光子吸收和兴奋状态动态.
- 为了阐明通过TPE填充的兴奋状态的失活路径.
- 评估这种fDAE衍生物在生物成像和超分辨率显微镜中的潜力.
主要方法:
- 时间分辨率吸收和光光谱仪.
- 量子化学计算用于理论预先选.
- Z-扫描测量和激发功率依赖性研究用于两个光子吸收截面的测定.
- 在一光子和两光子激发下,短暂吸收光谱的比较.
主要成果:
- 一个用甲基乙替代的fDAE (mt-fDAE) 闭环同位素显示出高的两光子吸收截面 (>1000 GM).
- 在mt-fDAE的闭环同位体中通过TPE填充的兴奋状态在~200 fs内通过三个途径失活:有效的循环逆转,内部转换为S1,以及放松到一个独特的S1'状态.
- 发现S1'状态会放松到具有高排放概率的S1状态.
结论:
- 这项研究提供了详细的洞察力,了解在TPE下fDAE衍生品的兴奋状态动态.
- 有效的两光子吸收和可控制的失活路径表明,fDAE应用可能扩展到生物窗口.
- 这些发现支持使用fDAE衍生物在双光子超分辨率光成像中.
