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高溶解性花菁J-聚集体脂质体包载用于近930纳米体内光学成像
摘要: 近红外(NIR)染料适用于体内光学成像。脂质体已被广泛用于递送多种载体,包括被动负载于水核中的亲水性物质。然而,目前大多数近红外染料仅微溶于水,这使得通过被动包封实现高光学对比度具有挑战性。方法:我们通过一步Suzuki偶联反应,将市售近红外染料(IR-820)与二羧基苯基硼酸修饰,生成二磺化七甲川染料——二羧基苯基花菁(DCP-Cy)。将DCP-Cy负载于脂质体中用于光学成像。结果:由于在中性偏碱水溶液中电荷增加,DCP-Cy的水溶性显著高于吲哚菁绿(提高一个数量级),从而具有更强的近红外吸收。出乎意料的是,DCP-Cy倾向于形成J-聚集体,其光谱发生显著红移至934 nm(单体形式为789 nm)。J-聚集体的形成依赖于盐浓度和DCP-Cy浓度。当溶解浓度为20 mg/mL时,DCP-Cy J-聚集体可被包封于脂质体中。脂质体包封染料的半峰全宽吸收仅25 nm。包封的DCP-Cy可通过荧光和光声近红外成像轻松检测。小鼠静脉给药后,脂质体包封的DCP-Cy循环时间显著长于游离染料。其蓄积主要集中于脾脏,并通过荧光和光声成像可视化。结论:DCP-Cy合成简便,具有高水溶性和因J-聚集体形成导致的红移吸收特性。可实现染料脂质体包封,有助于在930 nm附近进行体内光声和荧光成像。
关键词: 脂质体、光声成像、花菁染料、J-聚集体
更新于2025-09-23 15:22:29
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载有奈帕芬胺的环糊精/聚合物纳米聚集体:滴眼液配方的新方法
摘要: 局部给药途径常用于眼部靶向治疗,但提高直接滴眼药物的生物利用度仍具挑战。针对这一难题已研究多种策略,其中之一是利用环糊精(CD)/药物复合物在水溶液中易自组装形成的聚集体。本研究旨在基于CD/药物复合物形成的聚集体设计新型滴眼液制剂。为此分析了六种环糊精与选定水溶性聚合物形成聚集体的理化性质,通过差示扫描量热法(DSC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和氢核磁共振波谱(1H-NMR)研究复合物形成过程。结果表明羟丙基-β-环糊精(HPβCD)在增溶方面表现最佳,而γ-环糊精(γCD)在促进纳米聚集体形成方面最优。DSC、FT-IR和1H-NMR研究证实了包合物的形成。制剂研究选用15%(w/v)γCD与8%(w/v)HPβCD的混合体系,结论指出采用环糊精混合物可轻松制备粒径小于1微米、粘度约10-19厘泊的制剂。含聚合物药物/环糊精纳米聚集体的制剂是增强普拉洛芬局部递送的有效策略。
关键词: 环糊精、自组装、奈帕芬胺、聚集体、聚合物、络合、眼部给药
更新于2025-09-23 15:22:29
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花菁聚集体光退火
摘要: 在本研究中,我们阐明了供体-π-受体型部花青染料在基态与激发态下聚集体形成的本质差异。增大π桥尺寸虽有利于暗态下形成π-堆叠聚集体,但可见光辐照会促使染料重排形成具有偶极矩补偿的原型H-聚集体。这种光退火效应会显著改变超分子结构及其紫外-可见光谱特性,因而对这些染料构成活性层的功能具有重要影响?;玖暇奂逋ü笑?伦敦色散作用及极性α-氰基羧酸基团间的氢键协同结合,然而光激发导致的电荷转移会引起极性酸基团的排斥。染料电子激发使其基态偶极矩约增大一倍,从而驱动分子重排为原型H-聚集体结构。我们证明这种光诱导的超分子重排可破坏暗态下形成的大尺寸聚合物聚集体。本工作报道的光诱导超分子结构变化将影响此类结构构成的光电器件性能,必须加以控制以避免活性层在运行过程中发生形貌分解。
关键词: 部花青染料、光退火、H-聚集体、超分子结构、紫外-可见光谱、偶极矩、聚集体形成
更新于2025-09-23 15:21:21
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水醇溶液中叶绿素a的理化形态决定了其在紫外光下的褪色速率
摘要: 叶绿素a(Chl-a)在光照下会发生褪色,这种褪色会降低食品品质。为阐明Chl-a的褪色机制,我们测定了不同化学形态Chl-a的褪色速率,并评估了甲醇-乙醇混合水溶液中Chl-a聚集体的尺寸。在不同酒精浓度溶液中,Chl-a以单体、J-聚集体和无序聚集体的形式存在,其主导形态取决于酒精浓度。单体Chl-a和J-聚集体褪色较快,而无序聚集体褪色较慢。在甲醇和乙醇水溶液中,J-聚集体的粒径直径分别为319纳米和2305纳米;在10%(体积比)甲醇和乙醇水溶液中,无序聚集体的粒径分别为51纳米和79纳米。Chl-a聚集体的尺寸与紫外光下Chl-a褪色速率呈正相关?;谏鲜鼋峁颐翘岢隽薈hl-a褪色机制。
关键词: 叶绿素a、褪色、随机聚集体、粒径、J-聚集体
更新于2025-09-23 15:21:21
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多甲川染料多色纳米晶体的合成与光物理性质
摘要: 已开发出一种独特方法,用于由三种不同多甲川染料(可吸收宽光谱范围光线)自组装形成多层多色分子晶体。该方法基于在水溶液中形成硫杂单甲川花菁镁配合物的阴离子J-聚集体平台,随后在该平台表面进行两种阳离子三甲川花菁的基质合成。研究人员研究了这些多色染料晶体的光谱、发光及光电特性。结果表明,每个多色有机晶体都是具有三层光电导性的多层光电器件,在蓝、绿、红光谱范围的激子吸收三个峰值处分别呈现2.7%至6.1%的效率。该研究成果为开发具有独特光学与光电特性的高有序分子结构奠定了技术基础,可应用于有机及有机/无机混合光子学与光电子学领域,包括作为宽光谱范围薄膜光电转换器使用。
关键词: 多色纳米晶体、多甲川染料、纳米光子学、光电性能、J-聚集体
更新于2025-09-23 15:21:21
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胶体Ag2S/TGA量子点与吲哚菁绿J-聚集体杂化纳米结构中的激发转移
摘要: 本研究通过吸收和荧光光谱法,探究了平均粒径为2.2纳米与3.7纳米的硫代乙醇酸钝化胶体硫化银量子点(Ag2S/TGA QDs)与吲哚菁绿J-聚集体(ICG)杂化关联体中电子激子交换规律。结果表明:利用ICG J-聚集体作为激子桥梁,可实现平均粒径3.7纳米的Ag2S/TGA QDs在1040纳米波段的红外荧光敏化——该过程源自平均粒径2.2纳米且发射峰位于900纳米的Ag2S/TGA QDs通过非辐射共振能量转移。其敏化效率达0.33。该技术能实现从第一治疗窗口(NIR-I,700-950纳米)向第二窗口(NIR-II,1000-1700纳米)的跃迁,可显著提升活体成像分辨率。
关键词: 非辐射共振能量转移(FRET)、吲哚菁绿、混合缔合物、发光性能、硫化银量子点、J-聚集体
更新于2025-09-23 15:21:01
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水溶性锌银铟硫化物量子点向有机J-聚集体高效能量转移
摘要: 本研究旨在采用低毒环保的无机物质,设计并开发一种高效的光捕获无机-有机杂化纳米材料,同时探究该纳米材料中无机与有机组分间的粒子间电子相互作用机制。具体而言,通过将水溶性半导体量子点(硫化锌银铟,ZAIS)与菁染料(S2165)的有机J-聚集体进行复合,构建了无机-有机杂化体系。该纳米杂化系统通过静电驱动的自组装工艺,使有机染料在ZAIS量子点表面定向排列而成。研究采用稳态及时间分辨荧光光谱分析了量子点与J-聚集体间的相互作用,并通过Zeta电位测量评估静电作用的影响及组装过程的热力学可行性。结果表明:量子点与J-聚集体之间通过偶极-偶极机制实现高效的能量转移(ET)?;贔?rster理论的定量分析进一步证实,量子点向J聚集体的能量转移效率极高,表明无机量子点与有机J-聚集体间存在优异的电子耦合效应。Zeta电位测定与热力学计算均显示,量子点与有机染料的相互作用受静电驱动且该组装过程具有热力学可行性。本研究成果为设计高效纳米级光捕获器件提供了重要依据。此外,量子点的荧光显微成像与毒性研究表明其具备生物应用潜力。
关键词: 能量传递、荧光显微镜、静电相互作用、J-聚集体、无机-有机杂化材料、毒性研究、量子点
更新于2025-09-23 15:21:01
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二乙炔共轭对经典给体-受体电子能量对的 photophysical 影响
摘要: 具有扩展π共轭体系的有机荧光团因其广泛应用而具有重要意义。本研究通过对比二乙炔桥联的经典给体-受体电子能对(萘-芘)与其部分分子结构(萘基乙炔、芘基乙炔及母体萘、芘生色团),揭示了该体系的物理光化学特性。该二乙炔染料消除了给体与受体荧光团的独立光谱特征,在非水介质中整体分子实体呈现局域激发态(LE)发射(~411 nm)并具有高荧光量子产率(0.55-0.84)。与母体芘相比,该杂合衍生物显示出强允许的S0→S1跃迁。在混合水介质中,该染料形成J-聚集体,呈现新的红移吸收带(~425 nm)和发射带(~510 nm)。与杂合染料不同,萘基乙炔和芘基乙炔不会形成聚集体。在杂合荧光团的聚集体状态下,电子能量从萘基部分转移到芘环。该染料的激发态光物理特性被用于固态蒸汽传感。
关键词: 蒸汽传感、有机荧光团、给体-受体电子能量对、二乙炔桥连、萘-芘、局域激发发射、J-聚集体、电子能量转移、π共轭、荧光量子产率
更新于2025-09-23 15:19:57
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非相干照明下的光化学动力学:自组装分子J-聚集体中的光捕获
摘要: 有机自组装分子J-聚集体中的输运现象因其在新颖有机光伏器件设计中的潜在作用而长期备受关注。大量理论和实验研究基于"激子由相干激光光源诱导或特定发色团局部激发产生"的假设,描述了J-聚集体中的激子能量转移过程。然而这些假设可能无法准确评估J-聚集体的效率——特别是作为有机太阳能电池构建模块时的性能。自然条件下,J-聚体会受到非相干光源(如阳光)照射,这种光照会作用于整个光合复合体而非单个分子。本研究首次报道了非相干太阳光照射下自组装分子聚集体中光合能量转移效率的研究成果。通过建立菁染料J-聚集体的简化模型,我们证明采用非相干光激发时,长程传输效率会得到提升。这些结果表明:对于需要高效非相干诱导长程激子传输的器件(如高效有机太阳能电池),J-聚集体确实是理想候选材料。
关键词: 非相干照明、激子传输、有机太阳能电池、J-聚集体、光合能量传输
更新于2025-09-23 15:19:57
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水基壳聚糖/DNA纳米颗粒中虾青素稳定H-或J-聚集体的区分性制备
摘要: 由壳聚糖和DNA形成的胶体颗粒中,选择性掺入了虾青素H-或J-聚集态的微晶。纳米颗粒中生成何种聚集态取决于制备时所用乙醇-水溶液的组成。这些水性胶体分散体系相对于单体染料显示出显著的蓝移和红移现象,表明其在医疗和制药领域具有巨大应用潜力。
关键词: 虾青素、聚集体、纳米颗粒
更新于2025-09-22 11:24:15