BODIPY类染料荧光发射及应用

BODIPY激光染料是现代光化学研究的一个热门主题,因为它的发色团提供了多种选择,可用于多种合成路线。通过BODIPY染料的取代模式来调节光谱性质或诱导新的光物理过程的可能性增加了这些荧光团的科技应用数量,但直到90年代初,由于Boyer及其同事的先驱工作,BODIPY才成为可调谐染料激光器的活跃媒介。这些染料的最佳激光性能是由于它们的化学稳定性、高耐热性、低光降解性,以及主要是它们独特的光物理特征,这些特征深深地依赖于分子结构,总的来说,这种发色团很容易溶于大多数有机介质,其特征是可见光谱的绿–黄部分具有强吸收和荧光光谱带,荧光效率接近100%,且与周围环境的性质无关。20世纪90年代后,BODIPY作为可调谐激光染料的用途得到了推广并扩展到固态,它们还被应用于许多其他科技领域。

混合染料荧光选择性增强受激拉曼散射Stokes波

报道用不同混合比的罗丹明6G(R6G)和罗丹明B(RB)混合染料荧光选择性放大CCl4和苯的受激拉曼散射不同阶次Stokes波。CCl4二至五阶Stokes波分别被混合摩尔比为20∶2,20∶13及20∶40(R6g∶RB)的R6G和RB的混合染料荧光放大;一阶Stokes波强度被混合溶液削弱。这是由于到二至五阶Stokes波分别位于以上三种混合溶液荧光峰附近,并且都远离了R6G和RB的吸收峰,混合溶液的荧光增强作用大于吸收作用,因此这几阶Stokes被混合溶液荧光放大。而CCl4的一阶Stokes位于RB吸收峰附近,又远离各混合溶液荧光峰,溶液的吸收作用大于荧光增强作用,导致一阶Stokes被混合溶液削弱。文章还报道了苯的一、二和三阶Stokes波分别被不同混合比的R6G和DCM的混合乙醇溶液放大,并预测了该方法应用前景。

若丹明6G和若丹明B混合染料荧光谱特性及染料激光行为

实验发现若丹明6G和若丹明B混合溶液的荧光谱峰值波长随两种物质的混合比例不同而有规律地变化,与单一的若丹明6G和若丹明B相比,混合溶液的荧光谱线宽度明显增宽。使用混合染料,用改变混合比的方法对染料激光进行调谐,可简化调谐方法,调谐范围为557.4-588.5nm。

温度对强激光泵浦下激光染料荧光性能的影响

对三种在染料激光器中常用的激光染料(若丹明6G、硫化若丹明B、若丹明101)的乙醇溶液在强激光泵浦下的荧光性能进行了实验研究。测量了荧光强度在不同溶液浓度、不同温度下的变化规律。发现了温度对染料的最佳浓度值有一定影响:随着温度的降低,硫化若丹明B和若丹明101的最佳浓度值减小,而若丹明6G的最佳浓度值不随溶液温度变化。

荧光黄染料荧光性能影响因素的研究

探讨染料用量、醇、pH调节剂和表面活性剂等对荧光黄染料荧光性能的影响。测试了不同实验条件下,荧光黄染料的荧光强度。结果表明,荧光黄染料的荧光强度随染料浓度的增加而增加,但当染料质量分数超过0.6%后,有下降的趋势;加入3%的醇类有机溶剂后,染料荧光强度降低幅度超过10%;染料的荧光强度随pH的增加而减少,并在pH为7~9时,基本保持不变;加入适量表面活性剂后,染料荧光强度有增强的趋势。

BODIPY类染料荧光发射及应用

BODIPY激光染料是现代光化学研究的一个热门主题,因为它的发色团提供了多种选择,可用于多种合成路线。通过BODIPY染料的取代模式来调节光谱性质或诱导新的光物理过程的可能性增加了这些荧光团的科技应用数量,但直到90年代初,由于Boyer及其同事的先驱工作,BODIPY才成为可调谐染料激光器的活跃媒介。这些染料的最佳激光性能是由于它们的化学稳定性、高耐热性、低光降解性,以及主要是它们独特的光物理特征,这些特征深深地依赖于分子结构,总的来说,这种发色团很容易溶于大多数有机介质,其特征是可见光谱的绿–黄部分具有强吸收和荧光光谱带,荧光效率接近100%,且与周围环境的性质无关。20世纪90年代后,BODIPY作为可调谐激光染料的用途得到了推广并扩展到固态,它们还被应用于许多其他科技领域。

细胞器超分辨成像荧光染料

超分辨显微镜提供超越传统光学显微镜衍射极限的成像能力,彻底改变了细胞生物学领域研究。在这一背景下,具有光稳定性、易于修饰和荧光开关可调等独特性能的有机小分子染料获得了新的发展机遇。聚焦于不同细胞器超分辨成像荧光染料,总结了目前可用的超分辨荧光探针的设计和靶向策略。首先简要介绍了三种主要的超分辨成像技术,包括结构光照明显微镜技术、受激发射损耗显微技术和单分子定位成像技术,以及它们对荧光染料性能的不同要求,并介绍了近五年来用于线粒体、溶酶体、细胞膜、脂滴和细胞核的超分辨成像的荧光染料。最后讨论了该领域当前所面临的挑战。

基于荧光染料化学-计算化学交叉学科研究生培养模式的探究

基于荧光染料化学-计算化学交叉学科的研究生培养是培养具有跨学科视野和创新能力的科学研究人才的重要途径。从荧光染料化学和计算化学两个学科的角度出发,探讨了基于荧光染料化学-计算化学交叉学科研究生培养的理论基础和实践方法,并提出了相应的课程设置和实验教学方案。通过对现有研究生培养模式的分析和比较发现,基于荧光染料化学-计算化学交叉学科的研究生培养可以有效地提高研究生的科学素养和创新能力,培养具有跨学科视野和实践能力的科学研究人才,为荧光染料研究和应用提供人才支持。

涤纶织物分散荧光黄染色及易去污整理

为了改善荧光黄染色涤纶织物的易去污性,以色度坐标和亮度因子β为指标,优化染色工艺和易去污整理工艺。结果表明,荧光黄10G对涤纶织物最佳染色工艺条件为:染料质量分数1.0%(omf),染浴pH为5,染色温度130℃,染色时间40 min;最佳易去污整理工艺为:整理剂质量浓度40 g/L,焙烘温度150℃,焙烘时间60 s。整理后的涤纶织物经10次洗涤后易去污性仍达4级,经30次洗涤后其荧光性能仍可满足相关标准要求,且耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均达到4级以上。

基于核酸杂交反应的荧光生物传感器的制备及在黄曲霉毒素B_1检测中的应用

采用核酸适配体作为特异性识别元件,SYBR Green I(SGI)荧光染料为信号输出单元,构建了黄曲霉毒素B_1(AFB_1)生物传感器,并对试验条件进行了优化。优化的试验条件如下:适配体互补链与适配体的物质的量比为1.5,SGI加入量为10μL,适配体双链与SGI的作用时间为2 min,适配体与AFB_1作用时间为14 min。结果表明,在AFB_1质量浓度为0.1~1 000μg·L^(-1)时,荧光强度变化量与其质量浓度对数呈线性关系,检出限(3S/N)为0.081μg·L^(-1)。对实际玉米样品进行加标回收试验,回收率为95.2%~105%,测定值的相对标准偏差(n=7)均小于6.0%。与其他适配体传感器进行比较,该方法所构建的荧光适配体传感器对AFB_1的检测具有操作简便、检测范围宽、灵敏度高、特异性强、成本低廉等优点,适合现场快速测定。

基于羧基改性荧光染料的手印显现方法

本文提出了基于羧基改性荧光绿染料酰胺键合原理的手印显现方法。使用正硅酸四乙酯(TEOS)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、丁二酸(SA)逐步对市售荧光绿染料的表面进行硅烷化、氨基化、羧基化修饰,并使用N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)联合1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)对修饰的羧基进行活化,最终得到表面活化羧基改性的荧光绿染料。利用荧光绿材料表面活化的羧基与手印遗留物质中氨基酸的胺基发生酰胺键合反应,实现了潜在手印的高效显现。深入讨论了手印显现机理,详细考察了手印显现的对比度、灵敏度、选择性、适用性,客观对比了研究提出的新方法与传统手印显现方法之间的优劣。实验结果表明,对本研究中提出的基于酰胺键合原理的手印显现方法适用于常见非渗透性客体表面潜在手印的高质量显现,具有效果优良、省时高效、适用性广等优点。

荧光染色工艺研究进展

综述了荧光染色工艺近期的研究进展。介绍了黄色发光荧光染料、红色发光荧光染料和橙色发光荧光染料的分光光度颜色测量结果及其与EN471标准要求的匹配性以及荧光染料在材料涂料工业上的应用,以调整材料的表面性能。

基于荧光法的DNA浓度测量方法研究

DNA浓度测量在分子生物学中具有重要的应用价值。传统的基于吸光度法测量灵敏度低,需要试剂量大,为解决该问题,本文构建了基于荧光检测的高灵敏度微型DNA浓度测量系统。选取光源为中心波长505 nm激光模组,通过将SYBR Green I染料与DNA混合,研究了荧光强度与DNA浓度之间的量化关系。结果表明,DNA浓度在1~16 ng/μL范围内,与其荧光强度呈线性关系,相关系统高达0.994。本研究为小型DNA浓度测量系统的开发奠定了实验基础。

核酸扩增实时检测荧光染料的研究进展

核酸扩增反应能够在短时间内将特定DNA模板的数量增加106~109倍,显著提高微量核酸检测的灵敏度,但同时扩增产物的遗漏极易造成交叉污染,影响后续检测。扩增反应通过添加荧光染料实现的实时闭管检测,不仅可以避免反应结束后开管操作所导致的交叉污染,还可以通过反应动力学对样品中模板的起始拷贝数定量,以及通过熔解曲线分析鉴别多种靶标来源、进行基因突变扫描和基因分型检测。目前常用的商业化实时检测荧光染料,如SYBR Green I、Eva Green等,其精确结构信息尚未披露,因此只能通过实验“试错法”选取合适染料,无法从根本上获知染料结构和分析性能之间的关系。本文将通过对目前常用的核酸实时检测荧光染料性质和应用进行总结,为其优化选择、设计和开发提供参考依据。

基于阴阳离子染料对的光捕获体系构建及其在光催化CDC反应中的应用研究

针对荧光素类染料单独使用中存在光响应范围窄、能量利用率低等问题,利用离子染料之间的静电作用力构建阴阳离子染料对光捕获体系,探究光捕获体系对交叉脱氢偶联(CDC)反应的催化性能及其影响因素。结果表明,染料间阴、阳离子的相互作用可形成稳定的光捕获体系,以阴、阳离子染料玫瑰红(RB)和吖啶橙(AO)为受体和供体构建了光捕获体系“D_(AO)^(+)A_(RB)^(-)”(浓度为2×10^(-5)mol/L),其荧光共振能量转移(FRET)效率可达72%。光捕获体系的荧光共振能量转移(FRET)过程可有效拓宽光响应范围、提高受体光催化性能,“D_(AO)^(+)A_(RB)^(-)”体系对CDC反应展现出优异的光催化性能,其光催化反应速率是以RB为催化剂时的1.60倍。

简单重复序列标记荧光染料检测和银染显影技术的比较

简单重复序列(Simple Sequence Repeat,SSR)标记具有数量丰富、多态性、共显性等优点,在遗传育种研究中被广泛应用。传统的SSR标记检测为聚丙烯酰胺凝胶电泳后进行银染显影,该方法操作步骤繁琐且对环境造成较大污染,已逐渐被淘汰。开发新的银染显影替代技术具有很好的实用价值。利用抗稻瘟病SSR标记Pi2检测48份水稻材料,分别采用荧光染料和银染显影技术显示SSR结果,基于相同的材料和引物对2种方法的检测结果进行比较,建立并优化了荧光染料检测技术。结果表明,与传统的银染显影法相比,荧光染料检测的灵敏度与银染显影法相当,但荧光染料检测技术克服了银染显影技术的不足,具有高效率、综合成本低、操作简便、可靠及环境友好等优点,减小了对人体、环境的毒害。与传统银染法相比,荧光染料检测技术在不危害人体健康,不威胁环境的情况下,应用更广泛。

基于二氰基异佛尔酮近红外荧光染料的合成及光谱研究

合成了一例基于二氰基异佛尔酮的近红外荧光染料,通过核磁共振氢谱以及高分辨质谱验证了其结构。研究了其在不同溶剂中的光谱性质,结果表明该染料最大发射波长达644 nm(DMSO溶剂中)并具有大的斯托克斯位移。

荧光图像引导手术在妇科恶性肿瘤的研究进展

荧光图像引导手术(fluorescence image-guided surgery,FIGS)是现代外科实践中的新兴技术,通过近红外荧光(near-infeared fluorecence,NIR)显像剂介导在手术中显影目的组织,作为实时、非侵入性和高分辨率的诊断方式,为手术医生提供屏幕图像,实现术中实时导航。FIGS在妇科恶性肿瘤可用于检测前哨淋巴结、淋巴造影、指示肿瘤边界、检测组织污染以及在手术中显影重要血管以评估血供等。由于NIR染料自身没有靶向性,与荧光染料结合的靶向分子探针正在被广泛研发并用于妇科恶性肿瘤的临床试验中,但假阳性率高仍是阻碍其临床应用的主要问题。随着新型荧光染料和成像系统的不断发展,FIGS可能会改变妇科恶性肿瘤的诊疗策略,为手术医生提供新的治疗选择。

BODIPY类荧光染料研究进展

氟硼二吡咯简称(BODIPY)类荧光染料具有高摩尔消光系数,高荧光量子产率以及稳定的光谱性质[1],依据这些优异的性能,BODIPY类荧光染料成为了近年来染料的研究热点之一,已广泛应用在生物医学等重要领域。该研究从BODIPY类荧光染料的结构性质出发,详细阐述了其合成方法及综述近年来该类染料的发展应用,并概括了其优缺点。

开发出生物成像的含氟聚甲胺染料

据Martin A[Nat Chem,2024,16(1):28-35.]报道,瑞士苏黎世大学化学系研究人员应用经典的有机化学启发式方法设计出了有利的环化反应,旨在说明该方法的通用性及获得明亮的荧光染料。荧光成像是研究生物过程的宝贵工具,能否取得进一步的进展取决于能否开发出先进的致荧光探针,这种探针能够到达细胞内靶标并对其进行高特异性标记。优秀的致荧光罗丹明染料已有报道,但它们通常需要长时间的低产合成.