双光子发光金属-有机框架的设计、合成及其荧光温度传感应用

摘要

在化学、物理和生物领域，温度是一项非常重要的基本物理参数。特别是在生物体调控中，温度的微小改变都会影响细胞生物组织、细胞中从基因表达到蛋白质-蛋白质相互作用的多个进程。生物组织中一些病变细胞组织的温度通常比正常细胞组织的要高一些，因此利用细胞温度差别可以对健康组织细胞和疾病组织细胞进行分类，另外通过改变细胞温度来调控细胞进程对疾病治疗有非常重要的作用。荧光温度传感材料因为具有非接触、高灵敏度以及不易受强的电磁场干扰等优势，受到了广泛关注。发光金属有机框架材料具有发光位点非常丰富，框架孔道可调节性等优势在温度传感领域有很好的发展潜力。双光子荧光材料，其激发光为近红外光使得其探测过程对生物组织损伤小、在生物组织中穿透深并且没有生物组织自体荧光干扰，在生理温度探测领域具有独特的优势，因此进一步对其研究具有十分重要的意义。本文探索了金属-有机框架材料ZJU-68与染料DMASM一起共长的方法得到的ZJU-68(∈)DMASM晶体在室温下的发光性能。研究发现ZJU-68(∈)DMASM在生理温度范围，近红外光激发下，双光子的发光强度随着温度升高而降低。这表明该金属-有机框架主-客体系材料在生理温度范围可以作为温度传感材料。
　　本文研究了通过离子交换法得到的双光子荧光材料ZJU-28(∈)DPASD，测试了其室温荧光性能并研究了 ZJU-28(∈)DPASD在20~60℃温度范围内的双光子荧光温度传感性能。在1064 nm近红外光激发下，650 nm处有双光子发射峰，其发射强度随着温度的升高有明显的降低，且强度变化与温度变化有线性关系。并测试了该材料在水中和生理模拟溶液中的稳定性能和生物细胞毒性，结果表明该材料体系能够在生物组织中进行温度传感。选择非线性金属-有机框架材料FIR-8与双光子阳离子染料共长从而合成了FIR-8(∈)DMASM晶体，测试了材料的室温荧光性能以及SHG效应。研究了FIR-8(∈)DMASM在20~60℃温度范围温度传感性能。结果表明FIR-8(∈)DMASM在1064nm近红外光激发下，532nm处有一个较强的二次谐波，同时在616nm处有双光子发射峰，其发射强度比与温度有线性关系，实现了比例型荧光温度探测。并且研究了其生物毒性。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 引言

1.2荧光温度传感材料的研究

1.3双光子荧光材料的简介

1.4选题意义与研究内容

第二章ZJU-68(∈)DMASM在生理温度范围的双光子荧光温度探测

2.1引言

2.2实验部分

2.3 结果和分析

2.4 本章小结

第三章ZJU-28(∈)DPASD在生理温度范围的双光子荧光温度探测

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第四章FIR-8(∈)DMASM制备及生理温度区域的自校准双光子荧光温度探测

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与分析

4.4 本章小结

第五章 结论

5.1 全文总结

5.2 本文的创新点

5.3 未来的工作展望

参考文献

致谢

个人简历

攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果