聚集诱导发光材料在生物分子检测中的应用

马拉毛草，马恒昌

(1.西北师范大学 逸夫图书馆，甘肃 兰州 730070；2.西北师范大学 化学与化工学院，甘肃 兰州 730070)

2014年诺贝尔化学奖颁发给了发现超高分辨率荧光显微技术的三位科学家，该技术的发现实现一场细微至分子水平的荧光检测技术变革[1-2]。在2001年，唐本忠院士研究小组首次提出“聚集诱导发光”(AIE)的概念突破了传统荧光材料在聚集态时极易发生荧光猝灭(ACQ)的缺陷，实现了AIE材料在化学、生物、医学等各个方面的快速发展[3]。与ACQ荧光团相反，聚集诱导发射(AIE)材料在单分子溶液中不发光或者发光很弱，但在聚集体形成时强烈地发射，荧光急剧增强[4]。可以说，AIE现象的发现为荧光材料领域提供了一个崭新的研究方向。目前AIE荧光材料已很好地应用在了生物成像、医学诊断以及治疗的各个方面，并取得了瞩目的研究成果[5-6]、基于研究者们对于AIE研究的深切关注，RIM机制的AIEgens已经开发了许多，如四苯乙烯(TPE)[7]、六苯基噻咯(TPS)[8]、喹啉腈(QM)[9]和有机硼配合物[10]等。已有多种基于AIE传感原理，总结如下：①自组装与分析物形成高度发射通过各种非共价相互作用聚集，包括静电、氢键、范德华和金属-配体相互作用[11]；②与靶向配体的络合，通过限制分子内运动来识别分析物和开启荧光[12]；③与酶或特定化学物质反应以裂解溶解促进配体并降低溶解度以形成聚集体[13]；④光物理猝灭过程的破坏，例如光致电子转移(PET)[14]、分子内电荷转移(ICT)[15]和荧光共振能量转移(FRET)[16]过程。本文综述了AIE的产生机理以及在生物检测方面的应用，并对AIE材料在未来的应用前景进行了展望。……