库尔库明衍生关闭的光探针用于铜 (II) 离子检测和活细胞成像应用

科学领域:

• * * 材料化学 材料化学
• * 分析化学 分析化学
• * 生物医学传感器

背景情况:

• *开发有选择性和敏感的化学传感器对于检测各种矩阵中的金属离子至关重要.
• *黄素衍生物提供了设计新型化学传感材料的有希望的平台,因为它们具有固有的光和生物相容性.
• *铜 (II) 离子在生物过程中起着至关重要的作用,但在高水平时可能有毒,需要精确的检测方法.

研究的目的:

• * 合成和描述一种新的黄素衍生的化学传感器,HIBMP,用于选择性检测铜 (II) 离子.
• * 调查传感机制,包括HIBMP-Cu (II) 相互作用的选择性,灵敏性和光物理性质.
• * 评估传感器在现实世界样本中的性能及其对生物成像的潜力.

主要方法:

• * 黄素和o-氨基醇之间的希夫基凝结反应合成HIBMP.
• *光谱技术 (光,UV-Vis) 用于研究结合相互作用和传感机制.
• *密度函数理论 (DFT) 计算以阐明电子属性和电荷转移机制.
• * 乔布斯的图和高分辨率质谱 (HR-MS) 用于静态测量测定.
• *光寿命测量和EDTA定位用于稳定性和可逆性评估.
• * 在真实水样和活细胞成像中进行应用研究.

主要成果:

• * HIBMP证明了Cu (II) 离子对其他测试的金属离子的选择性光火.
• * 对Cu (II) 实现了广泛的线性范围 (0-15.6 × 10−7 M) 和低检测极限 (30.1 nM).
• * 约伯的图形和HR-MS证实了HIBMP和Cu (II) 之间的1:1结合静脉测量.
• * DFT计算表明分子内电荷转移 (ICT) 是光火的机制.
• * 传感器表现出良好的稳定性,可逆性,并在真实水样中成功进行定量分析.
• * HIBMP的毒性较低,并且对活细胞中Cu (II) 的光成像有效.

结论:

• *合成的HIBMP化学传感器对Cu (II) 检测具有高度选择性和敏感性.
• * 传感器的机制包括在Cu (II) 化后通过ICT进行光火.
• * HIBMP是一种稳定,可逆和强大的传感器,适用于环境监测和Cu (II) 的生物成像.