铜离子(Cu2+)对于生物体内发生的众多生理过程和酶促反应至关重要。但是，高浓度的Cu2+会导致许多严重的神经退行性疾病。因此，监测Cu2+对于环境保护和人类健康至关重要。近年来，荧光检测由于其高灵敏度、高选择性、技术简单、发射范围可调谐等优点，在传感和光学成像分析中被广泛应用。然而，小分子荧光探针大多不溶于水，对直接检测水中重金属离子有一定难度。微凝胶(MGs)由于具有良好的胶体稳定性和两亲性聚合物网络，可作为疏水探针的良好载体。
近日，我们将疏水金属离子指示剂4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚(PAR)和荧光四苯乙烯(TPE)衍生物引入微凝胶的交联结构中，获得了一种新型的对比增强的荧光微凝胶，实现了对含14种以上金属离子水溶液中的Cu2+的高灵敏度和选择性检测。在酸性条件下，该微凝胶对水溶液或真实水样中的Cu2+有选择性的荧光响应，甚至可以用肉眼观察到。随Cu2+浓度的增加，微凝胶的荧光从蓝绿色逐渐变为黄色，最后呈白色。Cu2+的检出限为5.2 nM，约为美国环境保护局出台的饮用水中允许Cu2+最高水平的1/4000。通过在微凝胶-Cu2+复合物中加入过量的S2−，可以对微凝胶进行回收。荧光变色归因于TPE和PAR在微凝胶中的共存。在荧光检测时，PAR可同时吸收激发光和TPE基团的发射荧光。而加入Cu2+前后，PAR的紫外吸收强度和位置不同，因此对激发光和TPE基团发射荧光的吸收有所不同，从而导致微凝胶的荧光光谱和颜色的变化。
该论文以“Contrast-enhancing fluorescence detection of copper ions by functional fluorescent microgels”为题于2020年5月21日在线发表在《Sensors and Actuators B: Chemical》(IF = 6.393)。论文第一作者为周娴婧老师。通讯作者为周娴婧老师和浙江大学杜滨阳老师。该工作得到国家自然科学基金(No. 21704092，21875214)和浙江省基础公益研究项目(LGF19B040001)的资助。(二〇二〇年六月)
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128328.
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