光敏剂中单线态氧产率检测方案(分子荧光光谱)

ScientificC 前沿用户动 态 成功实现单线态氧高产率：川大做了这件事 荧光光谱Fluoresces 102(单线态氧)凭借自身极高的活性和氧化性，在污水处理、光氧化催化和光动力治疗等应用领域，可谓风生水起。利用10杀死肿瘤细胞是光动力治疗的核心原理，这方面技术也一直在更新。遗憾的是102的产率并不高，这多少限制了它的持续发展。那么是什么制约了10产率呢? 光敏剂! 由于10，主要由光敏剂光敏化后产生，因此过去几十年，科学家们便一直把焦点放在开发多种光敏剂上，希望通过改善光敏剂的性质来提升102的产率，并开发出了有机染料、金属有机配合物和新型金属纳米粒子等一系列光敏剂。然而客观地说，这些光敏剂或多或少都存在一些不足，效果不甚理想。 近期，四川大学吴鹏教授团队与加拿大Waterloo大学刘珏文教授团队合作，改变思路，聚焦于10，产生的光物理和光化学过程，通过镧系金属离子添加，助力提升光敏剂10产率。那么效果如何呢? 镧系离子助力，轻松实现102高产率 另辟蹊径，能否柳暗花明? 该合作团队另辟蹊径，思路巧妙。他们在光敏剂溶液中引入镧系金属离子(Ln3+)，该过程不需要任何复杂的化学修饰或合成。 就是这样一个看似简单却未曾有人想过的操作，使得10，的产率得以轻松提升(如图2所示)，着实是柳暗花明，让人惊喜。 图1实验过程将镧系金属离子(Ln) 与光敏剂 (C-dots/RB等)进行混合，以促进1O2产率 图2光敏剂C-dots在纯净及分别加入镧系金属离子Ce3+和Eu3+的情况下1O2磷光发射光谱，可以看出加入Ce3+&Eu3+后1O2产量明显增加，且Ce3+提升效果更明显 乘胜追击，收获颇丰 虽然取得了令人振奋的研究成果，但研究到此还未结束。 该合作团队又乘胜追击，进一步研究了不同类型镧系金属离子与光敏剂混合后，对提升10，产率的影响，并取得了不少收获。 基于TMB反应，多维追踪实验效果在了解这些研究发现之前，我们先简单了解一个概念一一TMB. TMB是氧化反应的常用底物，原本无色的TMB在1O2作用下可产生蓝色的氧化产物。这样便可以推断，如果TMB发生变色，说明有1O2产生；且颜色变得越蓝，说明1O2含量越高。 该研究团队就是利用TMB反应来追踪光敏化实验效果，确认不同类型镧系金属离子与光敏剂混合，以及不同类型光敏剂加入镧系离子后后，对提升10，产率的影响。 现在我们再来看看他们具体究竟有哪些研究发现吧。 1)Ce3+、Eu3+更有利于提升10产率， 其他镧系离子效果次之 不同类型的镧系金属离子对10产率也有很大影响，其中Ce3+、Eu3+的加入对光敏化效果最好，102产率明显高于其他镧系金属离子(如图3)。 2)不同类型光敏剂加入镧系离子后，提升10产率影响不 同 根据荧光、磷光和金属结合的特性，该团队将光敏剂分为4类。这4类光敏剂，在加入镧系离子后，10，产率提升的情况也不尽相同(如图4)。 ·1类 (CDs和RB)光敏化效果显著提升，10产量明显增加； ·2类(罗丹明B，罗丹明6G和荧光素)效果次之； .3类(钙黄绿素)及4类(一些非荧光染料)则没有任何改善。 图4不同类型光敏剂加入镧系离子后TMB氧化结果1类、2类加入Ce3+后TMB氧化变蓝，且1类颜色更深，表示102产率更高 到这儿，让我们简单做个总结 四川大学与waterloo大学的这项合作研究，不需要使用任何复杂化学修饰或合成，仅依靠镧系离子和光敏剂的简单混合，就提升了102的产率，开辟出了一种新方法，相比于寻找新光敏剂还更加简单高效，值得点赞! 此外这项工作也为提高10，产率带来新思路，为其将来的持续发展带来了新的转机。相信今后会有更多高效易操作的方法被发现，我们拭目以待吧。 目前这项工作发表在ACS Nano， 对技术感兴趣的同学可以自行前往查询哦。 实验仪器点评： 在该工作中大量重要的光谱表征是通过Fluoromax和FluoroLog系列荧光光谱仪实现。利用Fluoromax和FluoroLog系列荧光光谱仪高灵敏 (SNR16000：1)和超宽检测范围(200-1700nm可选)的特点，确保了实验结果的准确性；此外， FluoroLog系列光谱仪功能齐全，可同时实现荧光、寿命和时间分辨光谱等的测试功能，使检测更加简单方便，大幅度提高了工作效率。 FluorologQ-3科研级荧光光谱仪 文章作者： Zhang，J.； Wu， S.； Lu， X.； Wu， P*.；Liu， J*. 题目&杂志： Lanthanide-BoostedSinglet Oxygen from Diverse Photosensitizers along with PotentPhotocatalytic OxidationACS Nano 2019，13， 14152-14161. 扫描微信二维码 7/22/2020 ORIBAExplore the futureAutomotive Test Systems Process & Environmental Medical Semiconductorl Scientific