Angew. Chem.：染料敏化上转换策略实现近红外荧光探针的可视化检测

荧光可视化检测能以肉眼便捷地对目标物进行即时分析。目前已有大量可见区发光的荧光探针被设计开发出来用以荧光可视化检测。但基于可见光的可视化检测会受激发光、环境自发荧光干扰和穿透深度浅等固有限制，所以难以实现在复杂环境中准确分析。近红外区 (750-900 nm) 荧光检测能有效解决可见光区荧光检测的信噪比瓶颈限制，因为在近红外激发下，可以最大程度的降低背景，为方便而灵敏准确地检测多种分析物提供了机会。然而，直接的近红外可视化检测暂未实现，因为人肉眼难以观测到700 nm以后的光。因此开发有效策略，将近红外响应信号转化为不需要仪器而直接裸眼可见的输出信号，实现近红外可视化检测具有重要意义和挑战。为解决这个问题，湖南大学的谭蔚泓（点击查看介绍）和刘艳岚（点击查看介绍）团队报道一种基于染料敏化上转换策略的“触发-输入-转化”平台用于简便地近红外可视化。这个平台是由设计好的近红外荧光团作为识别和触发器和镧系离子掺杂的上转换纳米颗粒作为转换器构成。分析物触发的近红外荧光探针信号的“Turn on”能敏化上转换纳米颗粒转换发出可见光，从而将近红外光信号转换输出肉眼可见的信号。

以简便快速定量检测光气为例，作者首先设计合成了对光气特异性响应的近红外探针CyNN。随后合成了具有绿光发射的上转换纳米颗粒，然后通过配位作用将二者结合在一起。CyNN作为触发器，与光气响应后，首先了触发了近红外荧光的“Turn on”。随后这个近红外信号会传递给稀土离子掺杂的上转换纳米颗粒，最后这个近红外信号在上转换纳米颗粒中转换为明亮的绿色荧光。通过这个平台，显著提高了对光气检测的信背比和灵敏度以及特异性的检测。

更为重要的是，通过将染料的近红外发射传递给上转换颗粒，能直接用肉眼可视化该探针对光气的响应。由于该近红外探针具有无激发光背景和环境背景荧光的干扰，这个策略能实现对光气高灵敏可视化检测，肉眼可检测到20 nM的光气。通过进一步对近红外荧光探针的改进设计来针对不同的目标物以及改变上转换颗粒掺杂离子，这个策略有望为广泛的检测应用提供一系列不同可见光发射的近红外可视化探针。

相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上。

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Naked-Eye Readout of Analyte-Induced NIR Fluorescence Responses by an Initiation-Input-Transduction Nanoplatform

Dailiang Zhang, Linlin Wang, Xi Yuan, Hongwen Liu, Xiaobing Zhang, Yijun Gong, Yanlan Liu, Weihong Tan

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201911113

导师介绍

谭蔚泓

https://www.x-mol.com/university/faculty/10092

http://grjl.hnu.edu.cn/cc?code=C307F1B4447E7943A3B9E58B7DC0C81B

刘艳岚

https://www.x-mol.com/university/faculty/66349

http://grjl.hnu.edu.cn/cc?code=ccdb96ce68a1c54dfdd3957221a388ea

（本稿件来自Wiley）