Small Methods:多路复用的荧光团-纳米粒子复合结构用于拓展pH检测范围

荧光是最常用的检测技术之一,它具有高灵敏度、操作简便、设备便宜,同时兼具不同的检测模式(即强度,寿命和极化检测)和不同的感测机制(如分子内电荷转移,光诱导电子转移,Förster共振能量转移,聚集诱导的发射等)等特点。pH值是环境、工业和生物医学等领域的关键参数,但实际可用的荧光pH传感器却鲜有报道。目前,该领域的研究主要集中在有机染料,荧光蛋白及纳米探针的制备。当多个荧光分子连接到单个纳米颗粒上不仅可以放大其光学信号,提升检测灵敏度;这种荧光分子-纳米颗粒复合探针更是显著提高荧光分子的光学、化学和热稳定性;同时更利于调控细胞的摄取并降低细胞毒性。然而,之前所报道的pH敏感纳米复合探针仅含单一pH敏感的荧光团,且绝大多数市售的荧光团仅有2个pH单位(pKa±1)的敏感范围。由此可见,使用单一pH敏感荧光团的传感器动态测量范围较窄,限制了其广泛的应用。

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西班牙生物材料合作研究中心(CIC biomaGUNE)的Wolfgang J. Parak课题组介绍了一种通过构建多种荧光团结合纳米颗粒的复合结构拓展pH值动态检测范围的方法。这种复合结构由多种pH敏感的荧光染料(如俄勒冈绿、荧光素、尼罗蓝等具有不同pKa值的染料)掺入到金/银纳米颗粒表面的两亲性聚合物包层所构成,从而实现了pH值从5到11的线性检测。相关文章发表在Small Methods (DOI: 10.1002/smtd.201700153)上。

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