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oe1(光电查) - 科学论文

23 条数据
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  • 通过引入特洛伊木马赋予光惰性水相表面活性剂双相体系光响应性

    摘要： 通过光可逆调控水相表面活性剂两相（ASTP）体系的相行为，在基础科学与应用科学领域均具有重要意义。迄今为止，大多数光响应性ASTP体系都基于组分分子的共价修饰。本文首次借助"特洛伊木马"策略，通过物理引入光触发因子，在原本无光响应的ASTP体系中实现了光响应性。由月桂酸钠（SL）与十二烷基三丁基溴化铵（DBAB）形成的ATPS体系，即使物理混合光响应性偶氮苯化合物2-(4-(苯基重氮基)苯氧基)乙酸钠（Azo）也不显示光响应性。但在β-环糊精（β-CD）与月桂酸钠（SL）形成的主客体复合物SL@β-CD存在下，该ASTP体系在可见光照射下迅速转变为均匀悬浮液，并在365 nm紫外光照射下恢复原始ASTP状态。由于SL@β-CD复合物与ASTP体系和谐共存，可将其视为仅在封装的SL被触发释放时才产生作用的"特洛伊木马"。借助该木马载体，通过交替施加紫外光与可见光可逆调控ASTP的光响应性。利用这一策略，我们成功从水中收集微量油相成分。本研究表明可通过物理方法使无光响应体系获得光响应性，这将对基础科学与应用科学产生深远影响。

    关键词： 环糊精、偶氮苯、特洛伊木马、主客体相互作用、水相表面活性剂双相体系、光响应性

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 基于MoS2-聚苯胺杂化结构三维架构的高光响应性宽带光电探测器

    摘要： 通过水热法合成的二硫化钼（MoS2）纳米片与聚苯胺（PANI）原位聚合，制备了用于光电探测器的MoS2-PANI杂化结构。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和紫外-可见光谱对合成样品进行表征。以激光激发波长（λex）635 nm（红光）、785 nm（红外光）和1064 nm（近红外光）制备并研究了MoS2-PANI纳米片光学传感器。该杂化结构的光响应值较先前报道的MoS2纳米片基光学传感器显著提高，在固定功率密度1.4 mW/mm2下于785 nm处测得最大光响应度达25 A/W。通过改变光功率密度考察了MoS2-PANI杂化结构的光响应特性。

    关键词： 光响应性，二硫化钼-聚苯胺，水热法

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 利用含三唑啉的两亲性共聚物实现金属离子的光控释放

    摘要： 具有快速响应和高时空精度的光控释放技术因其潜在的生物医学应用前景而备受关注。虽然已知某些金属配合物可用于解毒、杀菌及疾病诊疗，但利用聚合物胶束对这些金属离子进行包载与控制释放仍具挑战性。我们报道了一种通过含三氮唑的光响应两亲性聚合物实现金属离子光控释放的新方法：通过自由基共聚制备甲基丙烯酸缩水甘油酯与寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的无规共聚物，将缩水甘油基转化为叠氮基团后，经1,3-偶极环加成反应与降冰片烯形成三氮唑结构。所得含三氮唑的无规共聚物可形成临界胶束浓度为7.68×10?3 mg/mL的胶束，其三氮唑基团能与Co2?等过渡金属离子配位，从而将金属离子包载于胶束核内。光照引发的三氮唑脱氮反应能破坏Co2?与三氮唑的配位作用，实现Co2?的释放。通过溶液粘度测定、紫外-可见光谱/核磁共振波谱及透射电镜证实光照条件下Co2?离子的配位与释放过程成功实现。研究发现该光控释放曲线与辐照时间呈线性关系，有望用于体内必需离子的递送。

    关键词： 光响应性、两亲性聚合物、胶束、三唑啉、光控释放

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 近红外响应型共聚物上转换纳米复合材料用于体内外触发式药物释放

    摘要： 光作为触发药物释放的刺激源具有多重优势。目前，光触发药物释放装置（PDDs）的应用主要受两大因素限制：组织穿透深度有限以及激发光（紫外或可见光）造成的有害效应。为解决这一缺陷，本研究开发了基于上转换纳米粒子（UC）的纳米复合材料，能将近红外光转换为紫外-可见光并触发药物释放。通过将UC和阿霉素（DOX）负载至光响应共聚物PEG-NMAB-PLA（PNP）中，构建了近红外响应型共聚物上转换纳米复合材料（PNP-DOX-UC）。实验证明该材料在近红外照射下呈现快速释药特性及强细胞毒性，治疗效能研究表明PNP-DOX-UC+hv具有更优抑瘤效果。本研究中，UC作为近红外激发的内部紫外-可见光源，为满足光敏材料在药物与生物医学应用中的紫外/可见光激发需求提供了可行且高效的解决方案——这正是现有光敏材料存在的主要缺陷。

    关键词： 近红外光、光响应性、纳米复合材料、共聚物、触发式药物释放、上转换纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 光活性功能软材料（制备、性能与应用）|| 光响应性聚烯烃

    摘要： 大自然在生命生化结构的审美性、精确控制的复杂性及其运作方式上无可匹敌。自然界这些精妙的功能性层级结构主要由多肽和多糖等生物聚合物构成，它们经过长期进化，能够对从分子到宏观层面的各种不利外部刺激作出响应，包括颜色、形状、孔隙率和刚度的变化。最常用的合成大宗聚合物是聚烯烃。但与大多数已知合成聚合物一样，聚烯烃的功能特性是静态的。挑战在于基于聚烯烃等大宗聚合物开发具有商业可行性的刺激响应型聚合物材料。若能使其对外部刺激（如光）产生响应，这类光响应材料将在光学存储、传感器、执行器、人工肌肉和软体机器人等领域获得广泛应用。本章将简要讨论光响应聚合物系统及光响应大宗聚合物的需求，随后通过典型案例介绍光响应聚烯烃的最新进展，并进一步探讨该领域面临的挑战与未来发展方向。

    关键词： 光响应性、执行器、软体机器人、聚烯烃、大宗聚合物、刺激响应性、光响应性

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于方酰胺的铂(II)配合物作为潜在的氧调控光触发光笼

    摘要： 已合成并全面表征了两种新型基于方酰胺的铂(II)配合物C1和C2，评估并讨论了它们的光响应特性。研究发现，在光照条件下这两种配合物均表现出显著的DNA结合活性增强。针对C2，还研究了其光照引发的铂(II)释放过程，发现该配合物的响应受氧气存在调控。体外细胞毒性测试表明，在缺氧条件下选择性光照后，C2配合物的活性显著提升。通过多种分析方法分离并表征了生成的铂(II)物种，证实此类方酰胺基配合物可作为新型铂(II)光笼的概念验证。

    关键词： 光笼、基于方酰胺的铂(II)配合物、光响应性、DNA结合活性、氧调节

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 光活性功能软材料（制备、性能与应用）|| 一种用于可调谐光子晶体的光响应多层薄膜

    摘要： 过去半个世纪以来，基于半导体物理和晶体管电子学发展的科学进步极大地影响了我们的生活。其关键在于能够设计出可定制电子传导特性的晶体材料，以适应多样化的应用需求。近年来，光通信革命将高速、多路复用和宽带宽信息处理的前沿从电子转向了光子，这一转变需要新型合成软材料来调控千兆比特数据流。为满足这一需求，最新研究提出了一种通过制造被称为光子晶体（PCs）的周期性光学介质，从而像调控电子那样定制光传播路径的方法。

    关键词： 偶氮苯，光子晶体，多层膜，光响应性，可调谐

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 光活性功能软材料（制备、性能与应用）|| 光响应性超分子聚合物

    摘要： 根据Meijer及其同事在其开创性综述[1]中的定义，超分子聚合物是由小分子单元通过可逆且具有方向性的非共价相互作用聚集而成的聚合物组装体，从而在溶液和本体状态下表现出聚合物特性[1-5]。由于其主链形成过程具有可逆性，与常规聚合物相比，超分子聚合物作为高度刺激响应型聚合物材料受到了广泛关注。毋庸置疑，超分子聚合物在"聚合度"方面对温度变化（主要源于熵效应）和溶剂介质（主要源于焓效应）具有高度响应性。这种对外部环境的高度响应性不仅促进了对温度和溶剂依赖型超分子聚合物体系的探索，还推动了对这些参数调控的超分子聚合过程的分析[6]。从技术角度看，超分子聚合物相比常规聚合物还具有另一优势：无需使用任何化学试剂即可在非常温和的条件下进行聚合。这使得单体设计更加灵活，并能将多种功能分子引入超分子单体中。

    关键词： 刺激响应性、光响应性、超分子聚合物、聚合反应、非共价相互作用

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [实验医学与生物学进展] || 具有光开关硬度响应的光响应水凝胶：研究间充质干细胞对细胞外硬度调控时间依赖性反应的新兴平台

    摘要： 大量细胞-基质相互作用研究表明，基质硬度是调控细胞特性与行为的关键因素。尤其值得注意的是，基质硬度已被证实能调节间充质干细胞（MSC）的表型及谱系分化方向。鉴于间充质干细胞在再生医学中的治疗潜力，学界已投入大量精力探究硬度调控相关的分子机制。这些研究主要集中于使用硬度可控的聚丙烯酰胺（PA）水凝胶进行二维细胞培养，由此阐明了多种机械敏感信号通路。然而，尽管这类硬度定义水凝胶具有重要价值，它们无法反映活体组织的动态特性——后者在发育、衰老、疾病和再生等过程中持续发生重塑。因此，为研究硬度调控的时间维度特征，研究者开发并应用了具有原位可调硬度的新型水凝胶基底。其中，具有光开关硬度特性的光响应水凝胶正成为研究间充质干细胞对外部硬度调控反应的前沿平台。本章将介绍PA水凝胶基底的应用、当前研究的机械转导分子机制，以及这些新兴光响应水凝胶平台的发展情况。

    关键词： 光开关刚度、生物物理调控、光响应性、细胞-基质相互作用、再生医学、聚丙烯酰胺、机械转导、刚度调控、间充质干细胞、细胞粘附、时间依赖性、水凝胶基底

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 回复对《紫杉醇修饰环糊精介导的光控可逆微管组装》的评论

    摘要： 在我们2018年发表于本期刊的先前研究《紫杉醇修饰环糊精介导的光控可逆微管组装》[1a]中，Thorn-Seshold对研究结果提出了评论[1b]。首先，我们感谢他对我们工作的关注与评论。我们研究中微管的聚集行为已从超分子水平上基于大环主体-客体络合的角度得到论证，随后Thorn-Seshold及其同事于2019年研究了基于偶氮苯修饰紫杉醇（PTX）衍生物的光开关小分子类微管稳定剂[2]。在我们的案例中，显微镜结果显示环糊精（CD）与芳基偶氮吡唑（AAP）之间的光异构络合显著影响了微管形态。在游离PTX-CD、PTX-AAP或其顺/反式状态包合物存在时，均未观察到如游离微管般的纤维状组装。因此，CD和AAP的引入确实影响了PTX与微管间的自组装行为。此外，荧光染料染色实验表明，PTX衍生的主体和客体化合物在一定程度上仍保留微管靶向能力，因为微管可被FITC标记抗体和含金刚烷的罗丹明B共标记。因此，微管聚集被推测为图1方案（卡通示意图）中可能的组装模式之一。微管与CD和AAP的结合模式直接源自我们的显微镜图像和细胞共聚焦实验。我们研究中的生物学效应可能共同归因于PTX依赖途径（PTX诱导的微管稳定化）和PTX非依赖途径（络合诱导的多价超分子交联）在纳米尺度的共同作用[3]。在此情况下，当通过化学修饰PTX的2'-OH位点降低微管亲和力时，后者（非依赖性）效应可能与前者（依赖性）效应相当的解释是合理的。此外，作为超分子化学中广泛研究的大环受体，CD能形成多种超分子组装体[4]。为确定精确结合模式，除从结构生物学角度评估原始PTX-微管单分子水平相互作用外，还需考虑PTX-CD与PTX-AAP间诸多其他因素及多重超分子非共价相互作用（如自包合、自排斥、两亲性、广泛氢键及超分子多价性/协同效应）。例如，多个CD与PTX分子间的多价包合复合物可能赋予纳米组装体高稳定性[5]。因此，在我们看来，在获得此类多组分CD-蛋白质组装体在溶液和固态（如单晶）中的超精细结构之前，目前无法唯一确认任何结合模式。此外，偶氮苯/CD是调节蛋白质及其他生物大分子组装/解组装行为最常用的主体-客体对之一[6]。同时，AAP是一种新型偶氮化合物，与传统偶氮苯相比具有显著不同的光物理行为（如增强的光稳定性和光转换效率）。原始AAP对纯微管的生物学效应可能值得进一步关注，但这超出我们先前研究的范围。总体而言，基于NMR、TEM、UV/Vis透射率和共聚焦显微镜实验，我们在先前研究中明确证明：1）微管自组装形态可受CD与AAP间主客体络合的强烈影响；2）络合诱导的微管聚集可在细胞环境中实现。因此，我们的工作为调控生物大分子组装过程提供了替代的超分子化学方法。最后，我们感谢Thorn-Seshold博士的建设性建议，并希望在后续工作中能改进化学模拟并更深入理解生物学机制。

    关键词： 分子识别、光响应性、环糊精、超分子组装、微管

    更新于2025-09-23 15:19:57