含磷光金属配合物共轭聚电解质的设计、合成与生物应用

摘要

共轭聚电解质主要由π共轭主链和水溶性的离子型侧链构成，由于“分子导线”效应，电子或者能量可以在共轭主链上快速迁移，表现为信号放大效应，可以提高检测的灵敏度。磷光过渡金属配合物具有可调的发光颜色，长的发射寿命，量子效率高，大的斯托克位移等优异的光物理性质，这使其在生物传感和细胞成像方面得到了广泛应用。本文中，我们结合共轭聚电解质和磷光过渡金属配合物的优势，将磷光过渡金属配合物（作为能量客体）引入到共轭聚电解质主链中，合成了磷光共轭聚电解质材料，并研究了它们的光物理性质及其在生物传感和细胞成像方面的应用。具体内容包括：
　　1、设计、合成了一系列含有不同铱配合物含量的阳离子型超支化磷光共轭聚电解质，研究了它们在水溶液以及薄膜状态下的发光性质以及能量传递效果。聚电解质具有主链疏水、侧链亲水的结构，能够形成纳米结构，粒径大约100 nm。这类材料带有正电荷，与带有负电荷的heparin静电作用，影响能量主体到能量客体的传递效果，利用此特性，实现了对heparin的高灵敏度、比率法和肉眼的选择性检测。利用时间分辨技术，实现在复杂介质中的检测，提高了检测的信噪比和灵敏度。
　　2、设计、合成了以三苯基膦作为线粒体靶向基团、含有卟啉铂的阳离子磷光共轭聚电解质，研究了它在水溶液以及薄膜状态下的发光性质以及能量传递效果。基于卟啉铂与三线态氧气会发生三线态—三线态湮灭（TTA），通过引入聚芴的参比信号，我们利用磷光共轭聚电解质实现了对氧气的高灵敏度、比率法和肉眼检测。还研究了在空气和乏氧状态下的细胞成像。利用共染实验，证明材料对线粒体的靶向效果。通过荧光寿命成像和时间门成像，说明了磷光长寿命的优势，将短寿命的荧光信号和长寿命的磷光信号分离，提高生物成像的信噪比。

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专用术语注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 共轭聚电解质的结构

1.3 共轭聚电解质的分类和合成

1.4 共轭聚电解质生物传感的工作原理

1.5 共轭聚电解质的生物学应用

1.6 本文的设计思路

第二章 含铱配合物的超支化共轭聚电解质在heparin传感中的应用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 含卟啉铂配合物的共轭聚电解质在氧传感和细胞成像中的应用

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 总结与展望

4.1 总结

4.2 展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢