新型有机双光子荧光分子探针性质及其识别机理研究

发布时间：2021-07-25 14:39

　　非线性光学产生于强场激光与介质相互作用的过程当中,因其具有与普通光学差异较大的特殊效应而引起科研人员的普遍重视。双光子吸收是一种重要的非线性光学现象,在化学、生物、物理、材料科学等领域,尤其在双光子荧光显微成像方面具有广泛的应用前景。寻找具有优良非线性光学性质的新型材料成为越来越重要的课题。同无机材料相比,有机分子材料因具有柔韧性好、响应波段宽、切割修饰方便等优点,从而受到越来越多研究者的关注。双光子荧光分子探针可以成功地实现细胞小分子/离子在体内的成像和定位,使其成为生物科学领域的重要研究工具。现阶段,实验上已成功设计并合成了大量用于检测不同粒子的双光子荧光分子探针,但相关的理论研究工作还很少。同时大多数探针分子的识别机理尚不明确,需借助理论计算进行深入分析。我们选择了两种可以用来检测体内重要的活性氧和活性硫物种的双光子荧光探针,使用量子化学计算方法,将密度泛函理论与响应函数理论相结合,理论研究了两类探针分子的光物理性质（包括单、双光子吸收性质,荧光发射性质等）,同时在理论的层面上对探针分子的识别机理加以分析。具体研究内容和结果如下:1、以次氯酸根为靶向的双光子荧光分子探针采用含时密... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

1单、双光子吸收过程

3有机双光子分子材料在信息和生命科学方面的应用

2.1 荧光现象的产生原理及发展历史从单重激发态跃迁到基态的辐射跃迁描述的即是荧光的发射过程，是一种光致发光冷发光现象。如图 2.1.1 所示，分子经过激发光的照射，吸收能量从 S0(基态)跃迁到自旋重度相同的激发态 S2，位于 S2上的电子可以选择不同的途径耗散能量回到 S0。一种方是跃迁至自旋多重度相同的 S1的某个振动态上，即通过非辐射跃迁释放能量，这就是通意义上的内转换过程。随后分子立即经振动弛豫过程到达 S1的最低振动态，随即以发光方式耗散能量从 S1跃迁回基态 S0，这里发出的光就是荧光。由于内转换、振动弛豫过程非常的快，时间一般在 10-11s、10-12s 量级左右，而荧光辐射跃迁的寿命一般在 10-8s 量级因此这两个过程使得绝大部分荧光源自于 S1的最低振动态。分子发射荧光的能力与以下个因素有关：分子的共轭体系越大、共平面性越好、增加荧光助色团、增大溶液极性、低体系的温度等方法都可以有效的增强分子的荧光发射能力。

【参考文献】：
期刊论文
[1]三阶非线性光学测量技术研究进展[J]. 李中国,宋瑛林.  黑龙江大学自然科学学报. 2016(01)
[2]检测硫化氢分子的荧光探针[J]. 高敏,于法标,陈令新.  化学进展. 2014(06)
[3]非线性光学五十年[J]. 沈元壤.  物理. 2012(02)
[4]非线性光学材料研究现状与应用前景[J]. 孙玉玲,王新,刘杰,蒋新星,孙瑾.  化工科技. 2011(05)
[5]非线性光学研究新进展[J]. 易明芳.  安庆师范学院学报(自然科学版). 2010(01)
[6]有机三阶非线性光学材料的研究概述[J]. 焦丰,刘鑫,张晓光.  光电技术应用. 2009(06)
[7]有机三阶非线性光学材料的研究进展[J]. 李忠玉,李伯称,周建波,张卫华,王卫东.  吉林化工学院学报. 2008(04)
[8]非线性光学晶体的研究进展[J]. 常新安,陈丹,臧和贵,张玮.  人工晶体学报. 2007(02)
[9]有机三阶非线性光学材料的研究进展[J]. 浦鸿汀,刘玲.  材料导报. 2007(02)
[10]非线性光学材料进展[J]. 姜玮,温全武,田华,马松梅.  甘肃科技. 2006(08)

博士论文
[1]有机分子非线性光学性质及双光子荧光探针识别机理研究[D]. 张玉瑾.山东师范大学 2016
[2]双光子荧光分子探针性质和响应机制研究[D]. 丁红娟.山东师范大学 2014

硕士论文
[1]两类新型双光子荧光分子探针的光学性质及响应机理研究[D]. 杨文静.山东师范大学 2016



本文编号：3302217