華東理工大學教授馬驤團隊發(fā)展了一種簡便、高效的超分子組裝新方法，為實現(xiàn)純有機小分子在水相的紅色/近紅外長波長延遲發(fā)光提供了新思路，拓展了超分子組裝在光功能材料中的應用。11月12日，相關研究成果發(fā)表于《美國化學會志》。
具有紅色/近紅外長波長延遲發(fā)光的純有機水相材料在生物成像、傳感和治療等領域應用前景廣闊，其長壽命特性有助于通過時間分辨成像技術有效消除生物組織自發(fā)熒光干擾，提升成像信噪比。然而，水溶液中劇烈的分子運動、溶解氧對三重態(tài)激子的淬滅作用，以及“能隙定律”的制約，在水相中實現(xiàn)高效紅色/近紅外延遲發(fā)光仍面臨巨大挑戰(zhàn)。
針對以上問題，研究團隊利用大環(huán)主體葫蘆[8]脲（CB[8]）的自分類組裝策略，構筑了一種獨特的“頭對尾”式四元復合物。該策略僅需通過簡單的超分子組裝，便可使原本不發(fā)光的小分子客體BrMe，在水溶液中發(fā)射出紅色熱活化延遲熒光與近紅外磷光。該復合物的獨特結構不僅有效抑制了客體分子自身的分子內扭曲電荷轉移，還促進了客體分子間的空間電荷轉移，為產生紅色/近紅外延遲發(fā)光提供了關鍵路徑。
進一步地，研究團隊將BrMe-CB[8]復合物與納米粘土共組裝，構建了超分子水凝膠，該凝膠表現(xiàn)出顯著增強的延遲發(fā)光性能。細胞成像實驗表明，該組裝體能夠精準靶向溶酶體，并在時間分辨成像中展現(xiàn)出顯著提高的信噪比，凸顯了其在生物成像中的應用潛力。
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.5c07836
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