一个基于ESIPT的色针用于可逆和便携式检测Al3+离子
Daoyong Jiang1,2,3, Tingfei Xie4, Yizhao Chen2,3
1Department of Chemistry and Pharmacy, Guilin Normal University, Guilin, 541199, China.
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|March 17, 2025
概括
一个新的光传感器,NPDM,在生物和环境样本中具有高灵敏度选择性检测离子 (Al3+). 这种传感器还可以实现离子 (F−) 的双重检测和活细胞内的成像.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 在环境中持久的离子 (Al3+) 构成健康风险.
- 现有的Al3+检测方法缺乏灵敏性和选择性.
- 开发先进的光探测器对于Al3+检测至关重要.
研究的目的:
- 设计和合成一种基于ESIPT的新型化针,NPDM.
- 为了在生物和环境样本中实现Al3+的选择性和敏感检测.
- 探索NPDM在双离子传感和细胞内成像方面的潜力.
主要方法:
- 一个α-naphtholphthalein衍生的化 tweezer (NPDM) 的合成.
- 用于离子检测的光谱分析 (光,UV-Vis).
- 使用HRMS,1H NMR,DFT计算和乔布的图形来阐明机制.
- 开发一个智能手机辅助检测平台.
- 在HeLa细胞中进行细胞内成像.
主要成果:
- 对于Al3+而言,NPDM表现出选择性的"开启"光,具有高灵敏度 (16.3nM) 和大的斯托克斯移位.
- 传感机制包括CHEF,ESIPT和RIR,通过光谱和计算研究得到证实.
- NPDM-Al3+组合检测F−离子 (34.8nM),使分子记忆结构成为可能.
- 智能手机平台便于成本效益高,在现场检测Al3+.
- 在HeLa细胞中成功对Al3+和F−进行细胞内成像,包括在电穿孔过程中.
结论:
- NPDM是一种多功能"打开"化针,用于选择性Al3+检测和可视化.
- 开发的策略能够实现Al3+和F−的双重传感,并可用于分子记忆中.
- 一个便携式传感平台提高了Al3+检测的可访问性.
- NPDM促进实时细胞内离子成像,为细胞生物学研究提供了一种新的工具.
- 这项工作为开发用于医疗诊断点的发光传感器提供了宝贵的平台.
