摘要：设计合成了具备良好的近红外吸收性能的苝酰亚胺大分子引发剂,并通过原子转移自由基聚合(ATRP)和后修饰方法制备了重复单元分别为一位羟基葡萄糖(1-Glc)和六位羟基葡萄糖(6-Glc)的糖聚合物.该聚合物在水溶液中能形成苝酰亚胺为核,糖聚合物为壳的纳米聚集体.通过动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对聚合物在水溶液中的形貌、大小以及光学性能进行了分析表征,聚合物在650~750 nm有较好的近红外吸收特性;通过光声仪测试了聚合物的光声性能,结果表明苝酰亚胺糖聚合物具有较强的光声信号;为研究葡萄糖异构化对糖聚合物蛋白识别功能的影响,采用多种表征手段如浊度法、动态光散射研究了聚合物和凝集素半刀豆蛋白(concanavalin A,Con A)的结合.发现随着Con A凝集素的加入,PBI-1-Glc溶液的浊度和粒径有着明显的增加,而PBI-6-Glc则几乎没有变化;此外,还利用光声成像技术研究了糖聚合物与Con A之间的相互作用,Con A凝集素可使PBI-1-Glc聚合物的光声信号明显增加,此结果表明光声技术也可以有效地识别2种聚合物与凝集素之间的相互作用.实验结果显示,PBI-1-Glc聚合物与凝集素Con A有强的相互作用,而PBI-6-Glc聚合物则没有,这证实了单糖异构化在影响其与凝集素的特异性识别方面具有一定普适性.

摘要：设计合成了氮杂氟硼二吡咯为侧链的聚异丁烯-alt-马来酸酐,该聚合物可作为光声造影剂,应用于小鼠肿瘤的光声成像.首先通过在氮杂氟硼二吡咯侧链上引入给电子基团烷基链,制备出在780~800 nm有吸收的有机染料,利用聚异丁烯-马来酸酐与羟基的开环反应,将有机染料接枝到聚合物侧链,聚合物在水溶液中形成60 nm的纳米颗粒,纳米颗粒以氮杂氟硼二吡咯染料为核,聚合物为壳.通过动态光散射,透射电子显微镜,紫外-可见光吸收光谱,光热实验等,对纳米颗粒的形貌和光学性质进行表征;研究表明,纳米颗粒不仅具有良好的稳定性,还具备良好的光热性能;体外的MTT细胞实验研究结果表明,这种纳米颗粒具有良好的生物相容性;在800 nm激发下,监测到纳米颗粒具有良好的体外和体内光声信号,表明纳米颗粒具备光声造影剂特性,能够实现活体肿瘤的光声成像.

摘要：水溶性共轭聚合物研究属于国际前沿研究领域,因其具有水溶性和超级信号放大作用,在生物传感领域展现出良好的应用前景。但由于传统水溶性线型共轭高分子两亲性结构特点,其含有的憎水性刚性共轭链在水溶液中易聚集,水分子对共轭链激发态的影响导致其发光效率低(一般小于30%),严重制约了其应用与拓展。如何方便有效构筑高分子的高支化是获得高荧光效率的关键。在本篇综述中,我们综述了水溶性共轭聚合物分子刷的合成技术,分析了其结构与光学性质的关系,为水溶性共轭聚合物分子刷的设计和制备提供指导。另外,总结了水溶性共轭聚合物分子刷在化学生物传感、生物成像、药物运输、癌症治疗等领域的应用,最后对水溶性共轭聚合物分子刷存在的主要问题以及未来的热点方向进行了分析和展望!

摘要：针对乳酸与甲醇酯化反应体系中乳酸和甲醇的沸点分别为最高沸点与最低沸点,属于反应精馏设计中最劣沸点序列,导致乳酸甲酯反应精馏过程反应段效率低下的问题,设计了乳酸过量进料的反应精馏合成乳酸甲酯工艺。以年度总费用(TAC)为目标,采用序贯优化法对过程工艺参数进行优化设计,结果表明当乳酸过量比为1.3、反应精馏塔反应塔板数为7块、提馏段塔板数为16块(包括塔底再沸器)时,过程年度总费用达到最小为3.05×10^(6) CNY×a^(-1)。相比于等比进料合成乳酸甲酯反应精馏工艺,乳酸过量进料反应精馏工艺能耗降低70.4%,TAC减小51.2%,更具经济效益。

摘要：考察了固定化酶常用载体-氨基树脂几何结构及表面活化过程对固定化核酸酶P1性能的影响,并进行了动力学和连续催化稳定性研究。FESEM、BET及FTIR等表征发现,氨基树脂具有大量酶可利用的孔,在固定化过程中核酸酶P1主要利用的孔径范围为4~30 nm。相对游离的核酸酶P1而言,所得固定酶耐酸、耐热性增强;米氏动力学研究表明各组固定酶对底物的亲和力下降,最大反应速率下降;后交联组的重复利用性相对物理吸附、化学交联组明显增强。优化的固定化条件为:酶和载体比例为3:20(质量比),酶浓度为0.8 g·L^(-1),酶液pH为6.0,固定时间为10 h,在优化条件下所得固定酶的单位载体酶活为10013 U·g^(-1)。同时设计及优化柱连续反应器操作条件,确定反应温度为65℃,进料流量为0.75 ml·min^(-1),使得产品的核苷酸浓度维持30 g·L^(-1)(水解率为60%)以上的累计时长达120 h,有利于核酸酶P_1连续生产核苷酸的工业化应用。

摘要：生理条件下光学性质稳定的双光子荧光染料在生物成像领域具有广阔的应用前景。我们使用2,4-二甲基-6-羟基嘧啶与4-(N,N-二甲氨基)苯甲醛进行缩合反应,设计合成了具有双光子荧光性质的化合物2-[(1E)-2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基]-6-甲基-4(3H)-嘧啶(NHP)。通过质谱(MS)、核磁共振波谱(NMR)、紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱等技术手段表征了其结构,研究了其光物理性质,以及外部环境改变对其发射光谱的影响。结果表明,化合物NHP的最佳吸收峰位于400 nm,最佳发射峰位于540 nm左右,且荧光发射不受金属离子、氨基酸和pH等环境因素的影响。生物实验结果表明,化合物NHP细胞毒性较小,且具有很好的活细胞和果蝇脑组织成像效果,是一种较为理想的双光子荧光生物成像染料。

摘要：热活化延迟荧光(TADF)材料由于第一单线态(S_1)与三线态激发态(T_1)之间的能级差较小,使得三线态激子能够有效地系间窜越至单线态发光,实现100%的激子利用率,在有机发光二极管(OLED)等领域得到广泛应用,是目前有机电子学研究的热点之一。基于给-受体(D-A)结构构建TADF材料具有分子设计简便、易于制备、性能优异等特点,引起了人们的普遍关注。本文综述了基于D-A结构设计TADF材料的基本原则,依据给受体构筑单元的不同,概括了各类TADF材料的结构和性能特点以及在器件应用等方面的最新研究进展,最后总结了D-A结构型TADF材料尚存在的问题,并对其未来的关键研究方向进行了分析和展望。

摘要：二维钙钛矿作为一种新型光电材料,既具有二维材料的可溶液加工、柔性、可穿戴性以及廉价容易制备等特点,又具备钙钛矿材料结晶度高、载流子迁移率高、激子束缚能低、量子效率高、吸收光谱宽、光吸收系数高和能耗损失低等特性,已经成为材料研究领域的热点而受到广泛关注。本文深入分析了二维钙钛矿材料的组成特点及结构构建规则,探究了其光电特性、能带性质以及非线性光学性质等,对二维钙钛矿光电材料常见的两大类制备方法液相法和气相法进行了归纳,总结了二维钙钛矿材料在太阳能电池、光电探测器、发光二极管、场效应晶体管和激光等光电器件领域的应用现状,最后对该类材料目前存在的主要问题及未来发展前景进行了展望,以期为设计制备高性能二维钙钛矿光电材料提供参考。

摘要：以刷子状水溶性共轭聚芴(PFNI)为传感材料,以荧光素标记的核酸适体(FAM-apt15)为探针,设计了一种检测凝血酶的高灵敏度蛋白质传感器.PFNI的刷状结构带有大量正电荷,与负电荷的柔性单链核酸探针形成静电复合物,使能量供体(PFNI)与受体(FAM)之间的距离较近,发生高效荧光共振能量转移(F?ster resonance energy transfer,FRET).当探针与靶凝血酶结合时,形成刚性且体积较大的G-四链体/凝血酶复合物,由于体积位阻和密集的刷子的阻碍作用,PFNI与FAM之间的距离被拉大,FRET效率显著降低.对缓冲溶液中凝血酶检测的最低检测限可达0.05 nmol/L.与基于线型共轭聚合物的蛋白质检测方法相比,灵敏度提高了至少一个数量级.

摘要：荧光技术具有操作简便、分辨率高且可实现实时成像等特点,已被广泛应用于生物医学检测和成像领域,其中,近红外二区荧光染料(NIR-Ⅱ,1000～1700 nm)由于其发射波长较长,光散射和组织自发荧光干扰较少,在生物组织成像中具有更高的时空分辨率和更深的成像深度。本文主要介绍了基于近红外二区荧光探针的设计原理及其在生物成像领域的研究现状,并对其发展作了进一步展望。