荧光分子开关

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1、2014.3.5BreadPPT荧光分子开关周巧丽蒋祖艳MolecularFluorescentSwitchesBreadPPTPart4Part1Part3基本概念Part2基本原理文献讲解目录分类指基于外部因素的改变对分子荧光发射强度的影响而构建的一种分子开关。处于基态的分子吸收光能后，跃迁到激发态，返回到基态的过程，发出荧光递进关系分子开关是指一种具有双稳态的分子，通过施加一定的影响，分子可以在两种状态之间进行可逆转换。荧光分子开关分子开关荧光基本概念S2S1S0T1吸收发射荧光发射磷光系间跨越内转换振动弛豫能量l2l1l3外转换l2T2内转换振动弛豫分子开关是指一种具有双稳态的分子

2、，通过施加一定的影响，分子可以在两种状态之间进行可逆转换。指基于外部因素的改变对分子荧光发射强度的影响而构建的一种分子开关。处于基态的分子吸收光能后，跃迁到激发态，返回到基态的过程，发出荧光递进关系荧光分子开关分子开关荧光基本概念BreadPPT分子开关生物体内分子开关通过激活-失活机制精确控制细胞内一系列信号传递的级联反应的蛋白质。磁性分子开关、光控分子开关微电子分子开关微电子分子开关分子开关是指一种具有双稳态的分子，通过施加一定的影响，分子可以在两种状态之间进行可逆转换。指基于外部因素的改变对分子荧光发射强度的影响而构建的一种分子开关。处于基态的分子吸收光能后，跃迁到激发态，返回到基态的

3、过程，发出荧光递进关系荧光分子开关分子开关荧光基本概念BreadPPT可实现“开-关”动作实现人与分子“对话”(1)异构体互变(2)离子配位(3)质子化(4)氧化还原(5)弱键的形成与断裂(6)光电控制的电子能量转移特点控制荧光效率的分子结构荧光分子开关光信号输入控制电信号输入控制化学信号输入控制金属离子、质子、氧化/还原剂作为输入信号。不同电化学输入信号下呈现不同荧光性质。光的照射导致分子中电子和核的结构发生简单重排。BreadPPT荧光分子开关的分类根据其和客体作用荧光发生变化光致电子转移（PET）机制荧光共振能量转移机制分子内单体-基激缔合物机制分子内电荷转移（ICT）机制BreadP

4、PT基本原理光致电子转移（PET，PhotoinducedElectronTransfer）定义：指受电子体或者给电子体被光激发，在电子受体和处于激发态的电子给体之间发生的电子转移效应。能够与目标物结合的受体部分能够发出荧光的荧光基团受体与荧光基团之间的连接基由冠醚作为受体，蒽作为荧光团，加入金属离子K+，Na+后荧光增强47倍。这种化合物含有吡啶-胺-硫醇基团作为受体基团，对Hg2+离子有很好的选择性。分子内电荷转移(ICT，IntramolecularChargeTransfer)这类分子两端具有吸电子-供电子基团，大部分都有共轭结构，而这两个基团又可以全部做为识别基团或者一部分有识别作

5、用，当分子被光激发后分子内就会有电荷从电子供体到受体的转移。荧光团识别基团荧光共振能量转移(FRET，fluorescenceresonaceenergytransfer)当能量给体荧光团（A）与能量受体荧光团（B）相距大于两者的碰撞直径时，只要两者的基态和第一激发态两者的能级间能量差相当，或者A的发射光谱与B的吸收光谱能有效重叠，A会把一部分能量或全部的供给B，受体激发，此时若受体量子产率为零，能量转移后荧光发生猝灭，若受体有荧光，则呈现受体荧光。1PicsFRET机制开关型的荧光探针在没有Hg2+离子时，罗丹明部分处于闭合状态，只是供体发出荧光很弱，当引入Hg2+，脱S反应，罗丹明开环，

6、发生由供体萘酰亚胺到受体的能量转移转移，发出很强的红色荧光。激发单体-激基缔合物（Monomer-Excimer）当两个相同的荧光团连接到一个受体分子的合适位置时，其中一个被激发的荧光团会和另一个处于基态的荧光团形成分子内激基缔合物。其光谱表现为一个新的、强而宽、长波、无精细结构的发射峰。递进关系文献部分internalchargetransferAnICT-basedfluorescentturn-onprobeforhydrogensulfidewithhighselectivityhasbeendesignedandsynthesized.Itexhibitsupto62-foldsw

7、itch-onresponsetowardH2SatgivenconcentrationsandcandetectH2Sinlivingcellswithhighsensitivity.H2S‘‘rotteneggs’’,toxicthirdgasotransmitterafterNO、CO（气体递质）Neuromodulationinthebrain；smoothmusclerelaxation（调节心血管