课题组周娴婧老师在Sensors and Actuators B Chemical上发表研究论文

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TPEPAR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 uorescence detection of copper ions by functional uorescent microgels为题于2020521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. 2170409221875214)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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