高温大曲白酒以其卓越的风味和价值而闻名。然而，高档瓶装低档白酒的掺假问题已成为一个重大关注点。为提高检测便携性，利用金属卟啉的拟过氧化物酶活性开发了一种多通道视觉传感器阵列，用于鉴别同香型白酒。卟啉中吡嗪氮原子与金属离子之间的竞争配位以及芳香环与卟啉环之间的π-π堆积，抑制了金属卟啉的拟过氧化物酶活性，导致3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）颜色变化并放大光谱信号。将比色阵列传感器与随机森林（RF）算法相结合，与单个传感器相比，可显著提高白酒的分类准确率。其中，TPP_Mg、TPP_Zn、TPP_Cu和TPP等传感器点对白酒的鉴别做出了突出贡献。此外，构建了用于识别掺假的DD-SIMCA模型，识别准确率达到99%以上。另外，开发了一款基于机器学习云算法的原创智能手机应用程序用于外部方法验证，其识别准确率达到96.83%以上。最后，通过随机森林回归（RFR）分析结合化合物的颜色响应，发现吡嗪、醛和酮等美拉德反应产物对白酒的鉴别和分类有显著贡献。该方法预测的化合物含量实际值与预测值之间的偏差小于0.2473%±1.0785%。本研究为开发高温大曲白酒“无仪器”快速视觉检测方法提供了基础。
拉曼光谱是表征蛋白质二级结构的一种有价值的工具，表面增强拉曼光谱（SERS）进一步放大了信号。然而，由于与复杂蛋白质基序相关的酰胺带变宽以及蛋白质与SERS底物之间相互作用导致的酰胺带抑制，这些技术常常面临挑战。在此，我们结合拉曼光谱和SERS测量，运用二维相关光谱（2D-CoS）和主成分分析（PCA）来研究α-螺旋肽、β-折叠肽以及SNARE蛋白的螺旋束从天然折叠状态到未折叠状态的结构转变。我们的研究结果揭示了蛋白质主链中酰胺I带位移与氢键强度之间的反比关系。值得注意的是，二维相关光谱表明酰胺I带（1650 - 1680 cm）、酰胺III带（1230 - 1320 cm）与甲基变形带（1440 - 1460 cm）随着蛋白质二级结构的变化呈正相关。这表明1440 - 1460 cm处强且可重复的甲基变形带可能作为蛋白质二级结构的可靠指标，特别是当酰胺I带受到抑制或在SERS测量中难以分辨时。此外，使用PCA和二维相关分析对天然折叠、未折叠和重新折叠的SNARE蛋白的振动模式进行增强分析，可以区分其可逆和不可逆的展开途径。我们的振动分析方法对于充分利用拉曼光谱和SERS技术在生理条件下的动态折叠和展开过程中监测天然蛋白质结构转变具有很大的前景。
化学、生物、放射和核（CBRN）物质会引发严重的健康风险，因此有效检测这些物质非常重要。基于带有多个硼二吡咯单元的柱[5]芳烃设计了用于CBRN领域有毒物质的大环荧光传感器。通过核磁共振（NMR）、元素分析、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和熔点测定方法对制备的非对称柱[5]芳烃衍生物（柱[5]-硼二吡咯）进行了表征。该大环传感器在510nm左右表现出强烈的发射，用于监测有毒阴离子的相互作用。在半水介质中对该化学传感器与多种阴离子进行了离子结合实验，并通过紫外可见光谱和荧光光谱监测检测过程。结果表明，化学传感器柱[5]-硼二吡咯对有毒氟离子具有灵敏度和选择性。在氟阴离子存在下，柱[5]-硼二吡咯的荧光强度显著猝灭，检测限测定为2.1×10⁻⁶M。在检测氟离子时，柱[5]-硼二吡咯在一系列pH值范围内也具有理想的响应时间和良好的稳定性。对柱[5]-硼二吡咯检测氟离子的生物成像进行了研究，该荧光大环传感器具有低毒性。它可以成功用于活细胞上氟离子的识别。
在市场上，草莓通常根据其外部特征进行采摘，主要是表面颜色。然而，内部参数对果实的最终品质也很重要，因此会强烈影响消费者的接受度。开发能够以快速、经济高效且环保的方式评估草莓内部品质的分析方法，将提高水果行业的竞争力和市场盈利能力。在本研究中，对使用近红外高光谱成像技术控制韦尔瓦（一个重要的草莓出口地区）草莓内部品质进行了可行性评估。为此，进行了修正偏最小二乘回归以筛选维生素C和总可溶性固形物。外部验证中的预测标准误差（分别为4.71毫克/100克和1.28°Brix）证明了所分析技术对于所提出目标的潜力。
生物硫醇由半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH）组成，是生物系统中主要的硫醇库，也是氧化还原稳态的关键调节因子。尽管它们具有生理意义，但这些物质对氧化应激表现出明显的敏感性，其浓度失调与包括肿瘤进展、心血管异常和神经退行性疾病在内的各种疾病的发病机制有关。为了满足在生物系统中可靠监测生物硫醇的迫切需求，我们提出了一种基于合理设计的半花菁的荧光探针（MCY-NB），该探针采用荧光开启机制。所提出的探针具有优异的荧光特性、生物相容性和易于操作的特点，这使其成为在生物系统中应用的必要前提。与其他报道相比，本研究能够定量检测总生物硫醇，以满足临床对样品中生物硫醇监测的需求。此外，该荧光探针能够在较宽的浓度范围（1-250μM）内针对一系列氨基酸选择性地检测总生物硫醇。此外，通过该策略成功实现生物硫醇的裸眼可视化，为便携式户外检测提供了极具吸引力的选择。最关键的是，该荧光探针能够通过其通透性实现对细胞内生物硫醇通量的动态监测，这在与生物硫醇失衡相关疾病的诊断中具有应用潜力。
食品中残留的四环素类类似物抗生素，包括金霉素（CTC）和四环素（TC），对公众健康构成重大威胁。通过溶剂热法成功合成了一种三维锌（II）配位聚合物，命名为[Zn(L)(HO)]·2(DMF)·4HO（CP 1），使用4,4'-（喹喔啉-2,3-二基）二苯甲酸（HL）作为有机配体。这种荧光材料在各种水性环境和较宽的pH范围内保持其结构和荧光强度方面表现出显著的稳定性。水相传感研究表明，CP 1对CTC和TC抗生素具有显著的猝灭效率（CTC：K = 1.0478 × 10 M，TC：K = 2.897 × 10 M）和低检测限（CTC：0.075 μM，TC：0.27 μM）。值得注意的是，CP 1在荧光传感应用中表现出优异的抗干扰能力和出色的可重复使用性。当应用于食品样品（自来水、牛奶和蜂蜜）中CTC和TC的实际检测时，回收率在90.0%至107.0%之间，相对标准偏差（RSD）在0.5%至1.7%之间。为了进一步阐明潜在的荧光猝灭机制，结合实验数据、密度泛函理论（DFT）计算和 Hirshfeld 表面分析进行了全面分析。这种综合方法表明，传感过程中观察到的荧光猝灭共同归因于荧光共振能量转移、内滤效应、光致电子转移和氢键相互作用。
基于碳点（CDs）的荧光纳米传感器是一种新兴的用于精确测定异甘草素（ISO）的平台，可确保人类健康和环境安全。在此，以柠檬皮和三聚氰胺为前驱体，通过一锅水热法合成了生物质氮掺杂碳点（BN-CDs），其可被开发为用于检测ISO的卓越传感器。通过一些分析方法详细探究了BN-CDs的结构和光学性质。BN-CDs表现出优异的抗紫外性能和生物相容性。此外，加入ISO后，蓝色荧光可被显著猝灭，并且在ln(F/F)与ISO浓度之间获得了显著的线性关系。拟合方程为ln(F/F) = 0.054[ISO] + 0.0085（R = 0.9978），浓度范围为0 - 50 μM。基于3b/k得出检测限为0.056 μM。该纳米传感器在实际样品中成功应用，回收率为93.3 - 103.9%，令人满意。本研究为通过发射蓝光的碳点测定ISO提供了理论基础，并显示出巨大的应用潜力。
饮用水的质量和安全问题已引起全球广泛关注。本文利用拉曼-紫外融合光谱法检测饮用水中溴氰菊酯农药残留。首先，分别基于单光谱和结合秃鹰搜索（BES）优化算法的数据级融合光谱建立了支持向量机（SVM）定性判别模型，识别准确率高达97.44%。为进一步有效评估光谱融合技术的性能，分别采用数据级融合策略和特征级融合策略建立了分层极限学习机（HELM）、支持向量回归（SVR）和粒子群优化-支持向量回归（PSO-SVR）的首个定量预测模型，并进行了对比分析。结果表明，采用遗传算法（GA）提取的拉曼特征与随机蛙（RFrog）算法提取的紫外可见光谱特征进行特征级融合，构建“GA(R)+RFrog(UV)” - PSO-SVR预测模型，验证集决定系数（R）为0.9942，预测均方根误差（RMSEP）为0.3315，预测模型准确率最高。结果表明基于拉曼-紫外可见融合技术结合数据融合策略检测饮用水中农药残留具有很高的可行性。该方法为我国提高饮用水质量和保障饮用水安全提供了坚实的理论基础。
作为一种重要的精细化工原料，肼（NH）的广泛应用不可避免地危及环境安全和生物健康。在此，我们提出一种具有独特双醛结构的香豆素衍生物（Cou-N-2CHO）用于检测肼。Cou-N-2CHO的两个醛基均可被肼亲核进攻，形成一种具有显著荧光增强（22倍）的新加合物。通过核磁共振（NMR）和电喷雾电离质谱（ESI-MS）分析验证了可能的响应机制。Cou-N-2CHO对肼敏感，检测限（LOD）低至1.02 μM。此外，Cou-N-2CHO对肼表现出良好的特异性和出色的抗干扰能力。除了成功实现肼的细胞成像外，Cou-N-2CHO还可应用于试纸测试和土壤分析。更有意义的是，这项工作为在多种环境样品中检测肼开辟了更多可能性。
核极性和粘度对于维持正常的核功能至关重要，包括基因表达和染色质组织。这些物理性质的破坏会导致核运输受损和信号通路改变，而这与癌症和神经退行性疾病等疾病有关。我们设计了一种基于萘酰亚胺的荧光“转子”，能够同时感知粘度和极性。有趣的是，探针Nu-PV在非极性溶剂二氧六环中在525nm处有一个发射峰，而相比之下，在高粘度环境（甘油）中它在602nm处显示出红移的最大发射峰。该探针化学稳定，与其他分析物无反应，且无毒。它检测了各种化工样品中粘度和极性的变化。它能选择性地检测细胞核内的非极性成分，并表明在氧化应激、饥饿和凋亡等条件下核极性会降低。这表明探针Nu-PV可以有效地监测疾病相关状态下核极性的变化，可能有助于开发治疗细胞异常的方法。
开发了一种基于单个荧光团-吡啶结构的新型荧光探针P。P在各种介质中对Hg和Ag表现出良好的选择性，具有开-关和双通道荧光信号特征。通过紫外-可见光谱和荧光分析验证了其在存在其他参考金属离子的情况下同时检测Hg和Ag的独特能力。在Hg存在下，P在495nm处的发射增强了10倍，检测下限为0.033μM。相比之下，P在505nm处对Ag表现出高度选择性的荧光响应，在水性介质中的检测下限为1.67μM。通过Job曲线、1H NMR光谱、高分辨质谱和密度泛函理论研究证实了P与Hg/Ag之间的结合模式。此外，通过共聚焦成像技术，P成功用于HeLa细胞中Hg和Ag的细胞内检测。
设计并成功制备了一种名为FTP的新型苯并二氢吡喃鎓-花菁近红外荧光探针，该探针以罗丹明衍生物作为荧光产生前体，用于在水性环境中选择性、灵敏地检测铁。值得注意的是，其最大发射波长高达743 nm，位于第一近红外窗口。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）和核磁共振（NMR）对FTP的结构进行了表征。探针FTP对铁表现出优异的选择性和灵敏度，紫外-可见检测的低检测限为79.7 nM，荧光检测的低检测限为24.0 nM，同时具有明显的比色变化和“关-开”荧光响应。通过LC-MS、1H NMR、基于密度泛函理论（DFT）的计算以及Job曲线分析，进一步验证了FTP与铁之间1:1的配位机制。值得注意的是，FTP具有优异的生物相容性，并成功应用于MCF-7和HepG2细胞以及活体小鼠的荧光成像，突出了其在疾病诊断和治疗监测方面的潜力。
本研究提出了一种创新的荧光光谱分析方法，用于对用于过敏治疗的第二代抗组胺药倍他司汀（BTT）进行环境友好且高灵敏度的定量分析。通过利用在温和酸性条件下BTT与赤藓红B（一种无毒的食品级染料）之间快速形成静电复合物，该方法实现了在556 nm处的荧光猝灭，从而能够精确检测BTT。关键创新点包括：首次使用赤藓红B作为BTT的荧光探针，为传统试剂提供了一种无毒且注重环保的替代方案；采用单步水基程序，消除了挥发性有机溶剂，符合绿色化学原则；具有出色的分析性能，在150 - 1600 ng/mL的线性范围内，检测限和定量限分别为39 ng/mL和118 ng/mL；使用绿色和白色分析化学框架进行全面的可持续性评估，获得了卓越的绿色度、高RGB快速白度和良好的蓝色度分数。该方法按照国际协调理事会（ICH）指南进行了全面验证，确保了稳健性、可重复性以及对纯BTT、药物制剂和各种样品基质的适用性，为药物分析提供了一种可持续、经济高效的解决方案。
可视化急性肝损伤期间的氧化应激动态对于揭示其发病机制至关重要。然而，开发用于监测体内氧化应激动态的可逆探针仍然是一项挑战。在此，我们报道了基于中氨基BODIPY骨架的小分子光声（PA）探针（PA1-4）的设计。这些探针通过检测超氧阴离子/谷胱甘肽氧化还原循环对氧化应激表现出可逆和比率响应。体内成像研究证明了PA4在急性肝损伤小鼠肝脏内不同水平成像氧化应激动态的能力。我们的研究结果有助于阐明氧化应激在急性肝损伤中的病理作用，为早期诊断和治疗提供帮助。
曲伏前列素（TRV）是一种有效的前列腺素（PG）类似物，吸收后经角膜酯酶水解为其活性酸形式（曲伏前列素酸）。迄今为止，尚未有荧光分光光度法用于检测生物体液中的曲伏前列素酸。由于具有高灵敏度、简便性和快速性，开发了一种采用高效固相萃取（SPE）技术的新型超灵敏荧光分光光度法，用于测定房水（AH）中的曲伏前列素酸。该研究基于氮掺杂碳点（N-CDs）的荧光增强，其通过三苯胺和柠檬酸的水热处理制备。形成的纳米探针通过氢键形成对痕量曲伏前列素酸具有非常高的灵敏度响应，同时由于N-CDs聚集导致荧光强度增强。所提出的方法在1-200 ng/mL范围内对曲伏前列素酸分析显示出优异的灵敏度，检测限非常低（0.29 ng/mL）。此外，评估了该方法在存在常见离子和预期共同给药药物的情况下对曲伏前列素酸分析的选择性。使用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外（FT-IR）光谱、透射电子显微镜（TEM）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和X射线光电子能谱（XPS）对制备的N-CDs的结构和化学性质进行了广泛表征。此外，通过研究曲伏前列素酸在房水中的药代动力学性质评估了该方法的适用性。使用各种绿色评估工具评估了该方法的环境影响，证实了所提出方法的生态友好性质。
组胺（His）是与食用海鲜相关毒性的成因。然而，目前的标准检测方法无法满足对组胺进行快速分析的要求。在本研究中，我们开发了一种基于蒽的荧光传感器，它由3-氯异烟酸醛与蒽-9-基亚甲基肼反应合成。利用紫外-可见光谱和荧光光谱来测定该传感器在一系列生物胺存在下的选择性。在乙腈（ACN）/醋酸盐缓冲液（10 mM，pH 6.5，v/v，1:1）中，与其他各种生物胺相比，FZ-2对组胺表现出高灵敏度和选择性。传感器吡啶部分的氯与组胺的伯胺发生取代反应，从而实现对组胺的特异性响应。在3.0 - 50.0 μM范围内，发现组胺浓度与FZ-2的荧光响应之间存在线性关系。计算得出检测限为2.19 μM。此外，FZ-2能够利用荧光光谱监测鱼类样品中的组胺。
铜离子作为人体必需的金属元素，在多种酶的激活中起着关键作用，对于维持正常生理功能不可或缺。因此，开发一种用于检测生物系统中铜的高效分析方法具有重要意义。在此，我们设计并合成了一种基于二氰基异佛尔酮骨架的高灵敏度和选择性荧光探针（DBC）用于监测铜。探针DBC呈现出明显的橙色荧光发射。在铜存在的情况下，观察到橙色荧光猝灭。探针DBC对铜的检测限确定为63.91 nM，络合常数为2.18×10 M。此外，探针DBC能够在活细胞和小鼠体内有效识别铜，进一步表明其在疾病诊断和生物成像方面具有良好的应用前景。
本研究的目的是开发一种提高水飞蓟芽中水飞蓟素含量的方法，水飞蓟是一种广泛用于治疗肝病的植物。该过程包括几个阶段。第一阶段涉及评估光照强度对可食用水飞蓟芽中水飞蓟素含量的影响。实验在可控条件下（在气候箱中）进行，样品的发芽参数（温度、湿度、持续时间）一致，同时改变光照强度水平——0%、25%（2950勒克斯）、50%（4960勒克斯）、75%（6930勒克斯）和100%（7830勒克斯）。基于使用红外光谱进行的分析确定了最佳光照强度。研究的第二阶段考察了生长持续时间对可食用水飞蓟芽中水飞蓟素含量的影响。在该实验中，除了保持恒定的发芽参数（温度、湿度和光照强度）外，在3、6、9和12天后收获芽。分析集中在与水飞蓟素结构内苯环、甲氧基和羟基振动相关的特征光谱带。提取物的红外分析揭示了苯丙烷途径代谢物的存在。光谱分析利用了商业水飞蓟素的红外光谱和拉曼光谱，以及为其主要成分计算的理论光谱。
适配体是具有独特二级结构的单链DNA或RNA寡核苷酸。与靶标结合会诱导二级结构发生构象变化。利用表面增强拉曼光谱（SERS）探究了DNA适配体与黄曲霉毒素B1（AFB1）结合时，其某些特征拉曼谱带因构象变化而产生的改变。硫醇连接的DNA适配体在金纳米颗粒（AuNPs）表面自组装形成的单分子层，通过靠近AuNPs SERS基底表面的三个腺嘌呤碱基提供了一种直接的、无需标记的检测方法。DNA适配体的光谱以734 cm处的腺嘌呤环呼吸模式为主。与AFB1结合且适配体发生构象变化后，带有三个腺嘌呤碱基的适配体5'端远离AuNPs表面，导致734 cm处腺嘌呤谱带的拉曼强度（I）降低。除了腺嘌呤谱带外，适配体与AFB1结合后，1004 cm处的脱氧核糖磷酸骨架（O-P-O）谱带（I）也降低。将与AFB1浓度对应的I的变化用于定量测定0.1 - 5000 pg mL范围内的AFB1。基于适配体的SERS检测方法表现出高灵敏度，I校准曲线的检测限（LOD）为0.24 pg mL。
详细了解药物与细胞生物分子的相互作用是评估最有效药物剂量的基础。在这项工作中，我们详细介绍了化疗药物给药后，金属离子与DNA形成交联时DNA发生的结构变化。我们使用基于超疏水装置（SHS）的悬浮DNA纳米丝，通过显微拉曼光谱和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）进行精确分析，以研究顺铂与双螺旋的相互作用。我们的数据显示，给药后核酸发生了构象转变，这依赖于拉曼位移和强度变化，这些变化反映在诸如主链振动（792、834cm）、鸟嘌呤环呼吸（~670cm）、腺嘌呤环的拉伸模式（~1300cm、1338cm）、未配对的AT碱基（1178cm和1204cm）以及脱氧核糖基CH拉伸振动（2800 - 3000cm范围）等特征上。向DNA松弛形式的构象转变以及药物整合到双螺旋结构中，已通过HRTEM进一步证实，其描述了局部螺旋变性。我们证明，通过拉曼光谱可以利用所提出的方法区分处理过的DNA和原始DNA，直接成像提供的结构见解证实了这一点。
通过酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测尿液样本中华支睾吸虫抗原（OvAg）时，针对OvAg固定化步骤的单克隆抗体显著影响了进行该检测的总体操作时间的缩短。在此，采用交联剂APTES和偶联剂EDC-NHS相结合的方法改进了针对OvAg固定化步骤的单克隆抗体。结果表明，当单克隆抗体固定化应用约30分钟时，这种结合方法是有效的，为通过ELISA检测OvAg提供了极好的潜力。此外，它在0.98至31.25 ng/mL的OvAg浓度范围内表现出良好的线性关系。检测限为2 ng/mL，与传统固定化方法相比提高了15倍。与传统固定化方法相比，该方法分别显示出91.36%、80.36%和84.44%的高诊断敏感性、特异性和准确性。用于单克隆抗体固定化的结合方法已在现场环境中得到验证，可用于检测尿液样本中的OvAg，具有出色的诊断性能。这种方法有效地减少了操作时间，并提高了检测尿液样本中华支睾吸虫的灵敏度。提供即用型微孔板有助于在东南亚湄公河流域资源有限的地区进行人体华支睾吸虫病的检测、控制和消除。
开发了一种新型高灵敏度整体式聚氯乙烯（PVC）膜光极用于选择性测定铅。优化后的整体式光极包含0.0038 g二苯并 - 18 - 冠 - 6离子载体、0.0009 g四（3,5 - 双（三氟苯基甲基））硼酸钠离子交换剂和0.0014 g ETH 5294显色离子载体，它们都溶解在由0.030 g聚氯乙烯（PVC）和0.060 g邻硝基苯基辛基醚增塑剂组成的四氢呋喃（THF）浆液中。所制备的整体式光极在10⁻⁶ - 10⁻¹⁰ M的线性浓度范围内呈现中性载体机制，检测限为1.0×10⁻¹⁰ M；在整个工作过程中使用pH 5.0的醋酸盐缓冲液，响应时间小于2分钟。阐明了响应机制；通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外 - 可见光谱和摩尔比法证实，发现二苯并 - 18 - 冠 - 6离子载体的氧原子与铅分析物之间通过与高电子密度的开放醚腔以1:1比例配位发生络合。证实了二苯并 - 18 - 冠 - 6离子载体对铅相对于包括银、钾、铵、镉、镍、钴、钠、镁、锰、氯、硫酸根、碳酸根和醋酸根阴离子在内的干扰离子具有高选择性；通过紫外 - 可见测量证实了选择性，在铅存在的情况下显示出最大的位移。该光极成功应用于加标尿液溶液的生物样品和加标工业溶液的环境样品；它分别表现出97 - 108%的回收率和<1.1的标准偏差结果，证实了所提出方法的准确性和精密度。尽管该离子载体之前已应用于离子选择性电极，但这是其在整体式光极介质中的首次应用，由于光极相中铅 - 二苯并 - 18 - 冠 - 6主客体络合作用，便于在扩展的浓度范围内测定铅，具有非常高的灵敏度和非常高的选择性。
重金属对环境、生态系统和人类健康产生不利影响。重金属的有效检测和处理已成为全球主要关注点。在此，以廉价的厨房废弃物蛋壳为前驱体，制备了钙氮共掺杂碳点（E-CDs），并将其用作荧光/比色双模式传感器，用于汞和银的多变量检测。E-CDs在567nm激发下于420nm处呈现黄色发射，量子产率为15.49%，寿命为12.92μs。通过分别采用双模式进行区分，可选择性地实现汞和银的多变量检测。汞的检测限（LOD）达到11.28nM，而银可通过荧光/比色双模式分别以128.23nM和1.02μM的检测限进行测定。值得注意的是，结合基于RGB分析的智能手机纸基传感器的E-CDs分别实现了对汞和银的检测，检测限分别为56.2nM和90.96nM。值得注意的是，实际样品中的回收率达到96.3-105.7%，具有出色的环境耐受性。此外，还开发了一种逻辑门电路以支持潜在的实际智能应用。这项工作突出了一种具有成本效益的多功能传感策略，在环境和食品安全应用中监测重金属污染物方面具有巨大潜力。
鉴于铁和抗坏血酸（AA）对人体健康的重大影响，开发一种用于检测它们的高效传感器至关重要。在本研究中，引入了一种由超薄硼纳米片（Ultrathin BNSs）组成的新型荧光探针，用于灵敏检测人血清中的铁和AA。超薄硼纳米片的荧光量子产率高达6.8%，细胞毒性极小，可通过超声辅助液相剥离（LPE）法由硼直接合成。这些超薄硼纳米片对铁和AA表现出选择性且响应性强的荧光“开-关-开”机制，该机制由电子转移效应的诱导和消除所控制。铁的存在会诱导非辐射电子转移，导致超薄硼纳米片的荧光猝灭。相反，AA的引入促进了铁从超薄硼纳米片/铁络合物中的解离，从而导致荧光恢复。当用作荧光纳米探针时，超薄硼纳米片与浓度范围为0.2至150µM的铁和浓度范围为1.5至110µM的AA表现出强烈的线性相关性.此外铁和AA 的检测限分别达到0.2µM和1.5µM，与许多先前报道的荧光探针相比表现出卓越的性能。进一步研究了这种基于超薄硼纳米片的传感器在人血清中检测AA 的可行性，结果令人满意。预计我们的策略可能为开发用于生物传感和环境应用的快速、低成本且灵敏的基于超薄硼纳米片的传感器提供一种新方法.
磷脂酰胆碱（PC）是真核细胞膜中含量最丰富的磷脂，在维持膜完整性和介导细胞信号通路中发挥着关键作用。然而，缺乏用于磷脂动力学时空追踪和定量分析的工具构成了重大的技术挑战。在此，我们提出了一种生物正交生物发光成像系统，该系统将代谢标记与笼形化学相结合用于磷脂检测。该方法采用一种芳基叠氮化物衍生的胆碱类似物（N-Cho），它通过内源性生物合成途径掺入新生的PC中。一种通过对D-荧光素的酚羟基进行二苯基磷酰苯基乙酸保护而合成的笼形荧光素衍生物（TL-PDC），与膜嵌入的N-Cho进行施陶丁格连接，触发活性D-荧光素的位点特异性释放。这引发了荧光素酶催化的生物发光反应，产生强烈的发光信号。系统验证证实了TL-PDC对N-Cho标记的磷脂具有独特的分子特异性和敏感性，该方法在推进需要磷脂检测和分析的生物学研究方面显示出巨大潜力。
确保商业面包的真实性仍然是一个关键问题，因为谷物掺假以及在优质面包中使用更便宜的面粉替代会误导消费者并损害产品完整性。本研究描述了一种新颖的分析方法，利用高光谱成像、信息论和化学计量学之间的协同作用来评估谷物面包中的燕麦粉含量。通过评估在短波红外和可见 - 近红外范围内从高光谱成像捕获的光谱数据，香农熵和信息指数被用作选择最具信息性光谱范围的客观标准，以确保最佳分类性能。引入了偏最小二乘判别分析和支持向量机等多元方法来区分单一谷物面包（小麦、斯佩尔特小麦、燕麦和黑麦），准确率高达0.96。此外，基于先前方法（基于像素计数的定量）应用了一种新颖的定量方法，以间接估计二元面包混合物中燕麦粉的比例。结果表明，将信息论与高光谱成像相结合可以通过指导光谱选择以及改善分类和定量结果来提高效率。这种方法为面包合格评定提供了一种可靠的替代方案，解决了缺乏标准化生产后方法以及与当前监管框架保持一致的需求。
据报道，用于识别铬（Cr）和铁（Fe）等金属阳离子的荧光化学传感器通常在与阳离子相互作用时导致荧光猝灭。在此，我们报道了一种基于罗丹明的化合物（L-Bz），在乙腈/水（HEPES缓冲液，pH 7.4，99.5:0.5，v/v）中存在Cr和Fe时，它会产生粉红色并使荧光显著增强。它是由N-(罗丹明-6G)内酰胺-乙二胺（L1）和4-苄氧基-2-羟基苯甲醛（L2）在乙醇中反应合成的。在Cr和Fe存在下，其在530 nm处的吸收强度显著增强，在550 nm处的荧光强度分别放大了281倍和130倍。在这些金属离子存在时，L-Bz上的螺内酰胺环打开导致光谱变化。Cr和Fe的检测限以纳摩尔（nM）为单位测定。在阳离子存在下，L-Bz的量子产率和寿命增加。罗丹明染料被用于检测HeLa细胞中的阳离子。
D-青霉胺（D-PEN）用于治疗威尔逊氏病、类风湿性关节炎和胱氨酸尿症，但由于其治疗窗狭窄以及存在肾毒性、血液系统疾病和自身免疫反应的风险，需要仔细监测。为了实现可靠检测，开发了双金属铁铜共掺杂碳点（FeCu@CDs）作为用于D-PEN双模式传感的多功能纳米酶。这些纳米酶整合了类过氧化物酶催化活性、固有荧光和选择性硫醇结合亲和力，允许同时进行比色和比率荧光检测。铁和铜的掺杂通过促进H₂O₂活化为HO•和O₂以及改善电荷迁移率，增强了碳点的类过氧化物酶活性和荧光发射。D-PEN通过结合金属中心抑制这种催化活性，并改变了FeCu@CDs与2,3-二氨基吩嗪（DAP）之间的内滤效应（IFE），从而实现选择性信号调制。该检测方法的检测限为0.13 μM（比色法）和0.03 μM（荧光法），在实际样品中的回收率为95.6%至105.1%，突出了其在临床监测和生物分析应用中的重要性。
链霉素是一种广谱氨基糖苷类抗生素，广泛应用于人类医学和兽医学。其过度使用和在环境中的积累带来了严重的健康风险，这凸显了对灵敏且具选择性的检测方法的需求。在本研究中，我们通过将氮掺杂碳量子点（N-CQDs）与分子印迹聚合物（MIPs）相结合，开发了一种用于选择性检测链霉素的分子印迹荧光传感器（MIP-FS）。N-CQDs是通过绿色微波辅助法，以山竹果皮作为可持续且低成本的碳源合成的，这代表了一种基于生物质的纳米材料生产替代路线。所得的N-CQDs@MIPs通过荧光增强机制表现出优异的荧光性能、高光稳定性以及对链霉素的强选择性。在优化条件下，该传感器实现了3.2 nM（1.8 ppb）的低检测限以及0.01至8.00 μM的宽线性范围。它对结构相似的抗生素和常见干扰离子也表现出高选择性。该方法成功应用于药物和环境水样，结果与液相色谱 - 串联质谱法（LC-MS/MS）一致。这些发现突出了所开发传感器作为一种用于在复杂基质中快速、灵敏且环保地检测链霉素的工具的潜力。
线粒体嵴是细胞内生化反应的场所，在许多生命活动中发挥着重要作用，线粒体嵴的破坏会导致线粒体功能障碍，引发相关疾病。因此，线粒体嵴的可视化对于生理病理学和医学具有重要意义。在此，我们报道了一组基于菁的荧光探针（Cy-OH和Cy-Cl），用于在受激发射损耗（STED）显微镜下标记线粒体嵴。Cy-OH和Cy-Cl可通过静电相互作用聚集在线粒体内膜中。Cy-OH靶向线粒体的能力取决于线粒体膜电位（MMP），而Cy-Cl无论MMP如何，其氯甲基基团与线粒体蛋白之间的反应都能使其紧密固定在线粒体中。此外，Cy-Cl在染色过程中与线粒体蛋白充分反应，表现出比一些商业线粒体追踪剂更优异的性能。重要的是，得益于这两种探针的高光稳定性和高亮度，它们在STED显微镜下以200 nM的浓度能够清晰地描绘线粒体嵴。我们相信，Cy-OH和Cy-Cl可作为有力的工具，用于研究各种生理和病理过程中线粒体嵴的变化。
硫量子点（SQDs）因其在生物成像、发光二极管和荧光传感等领域的广泛应用而受到越来越多的关注。作为一种新型的无重金属荧光纳米材料，使用小分子作为封端剂来开发高量子产率的硫量子点是一项重大挑战。在此，我们提出了一种新型的硫量子点合成方法，该方法以（NH）S和硫粉作为硫源，在弱碱性体系中使用小分子N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）作为稳定剂。通过各种技术对合成的蓝色硫量子点（B-SQDs）进行了广泛表征。B-SQDs的荧光量子产率为15.55%，粒径范围为2.7纳米至6.2纳米，具有出色的光学稳定性、分散性、低细胞毒性和高效的细胞摄取能力。对所获得的B-SQDs进行了传感和细胞生物成像方面的潜在应用探索。研究结果表明，B-SQDs对药物分子芦丁表现出高灵敏度和选择性。计算得出的检测限为50 nM。该方法有效地用于实际尿液样品中芦丁的测定，回收率令人满意，在95.68%至103.93%之间，相对标准偏差低于4.28%。芦丁对B-SQDs的荧光猝灭受芦丁浓度水平的影响。在高芦丁浓度下，荧光猝灭机制包括动态猝灭和静态猝灭。相反，在低芦丁浓度下，主要涉及动态猝灭机制和内滤效应（IFE）过程。此外，B-SQDs还能够准确识别细胞内的芦丁。这项研究为生物样品中芦丁的检测提供了一种可靠的方法，对疾病诊断和药理学具有重要意义。
最近的研究表明，羊毛甾醇可调节晶状体蛋白的聚集。然而，羊毛甾醇与晶状体蛋白结合的分子机制仍未完全了解。评估羊毛甾醇在环境和氧化应激条件下是否能防止晶状体蛋白聚集至关重要。众所周知，紫外线A辐射诱导的αB-晶状体蛋白聚集会促进晶状体混浊和白内障形成的进展。在本研究中，在分子水平上研究了羊毛甾醇对人αB-晶状体蛋白聚集的抑制潜力。光谱分析表明，浓度为75μM的羊毛甾醇在体外对αB-晶状体蛋白聚集表现出最显著的抑制作用，在紫外线A照射下保留其二级结构。羊毛甾醇发生硫醇-烯点击反应，从而防止由于αB-晶状体蛋白中甲硫氨酸残基的氧化而形成二硫键。相比之下，在离体小鼠晶状体模型中，低至50µM的羊毛甾醇浓度在晶状体透明度恢复和光传输方面提供了最佳治疗效果。蛋白质印迹分析表明，羊毛甾醇显著增加了晶状体中αB-晶状体蛋白的表达。计算模型进一步证实了实验结果。这些发现为白内障治疗提供了一种新的分子模型。
随着人类现代化的快速发展，产生了大量有害物质。荧光探针已广泛应用于有毒物质的测定。为了实现原子经济性和高密度集成，开发多功能荧光探针势在必行。在这项工作中，设计了一种DNA与Mg的配位络合物作为双功能荧光探针，用于检测两种有害物质（Cu和四环素）。在抗坏血酸存在下，向DNA/Mg络合物中加入Cu，Cu与DNA配位并被抗坏血酸还原形成纳米团簇，在600nm处发出红色荧光。对于Cu的检测，DNA/Mg络合物的定量范围为10-80μM，检测限为1.1μM，响应时间为1分钟。当四环素与DNA/Mg络合物相遇时，四环素与Mg配位，使四环素在500nm处的绿色荧光增强。DNA/Mg络合物对四环素的检测浓度范围为1至80μM，检测限为0.14μM，响应时间为1分钟。这种双功能特性赋予了DNA/Mg络合物原子经济性和高密度集成的优势。DNA/Mg络合物应用于实际样品中Cu和四环素的检测，结果证明该络合物适用于实际样品。
抑郁症是癌症患者（包括结直肠癌患者）中常见的合并症，常常需要使用如西酞普兰这类选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRI）的抗抑郁药。虽然西酞普兰主要因其对中枢神经系统的作用而被处方，但它通过胃肠道系统的吸收引发了其对肠道细胞直接影响的问题。本研究调查了西酞普兰对健康和癌性结肠直肠细胞的双重作用，以阐明其在情绪调节之外的潜在作用。通过结合统计分析的拉曼光谱和成像技术，我们评估了西酞普兰在正常和结直肠癌人类细胞中诱导的生化和结构变化。使用针对特定化合物组的选择性滤光片进行拉曼成像，以评估脂质（1400 - 1488厘米）、蛋白质（1640 - 1670厘米）及其组合信号（2834 - 2874厘米）的空间分布。获得的图像能够识别因与西酞普兰因子孵育时间而导致的生化组成变化。观察到拉曼带强度比I/I、I/I、I/I、I/I、I/I增加，I/I降低，表明脂质积累增加、蛋白质促进、自噬或凋亡途径失活和抑制、游离胆固醇水平改善、核酸组成微小变化、多不饱和脂肪酸含量增加以及在西酞普兰影响下脂质过氧化减少。获得的结果表明，西酞普兰以可能削弱癌细胞增殖的方式影响细胞稳态。
免疫球蛋白A肾病（IgAN）和特发性膜性肾病（IMN）是最常见的原发性肾小球肾炎（PGN）亚型，可导致终末期肾病。某些方面的传统诊断方法往往受限于耗时、低敏感性和侵入性。因此，开发一种快速、非侵入性且高敏感性的PGN诊断方法至关重要。本研究提出一种利用尿液表面增强拉曼光谱（SERS）诊断PGN/健康对照（HC）以及对IgAN/IMN进行分类的新方法。首先，曼-惠特尼U检验证实了各组之间存在显著的光谱差异。随后，建立了主成分分析-支持向量机（PCA-SVM）和主成分分析-随机森林（PCA-RF）模型。最后，留一法交叉验证（LOOCV）评估显示，在PGN/HC分类中，PCA-SVM在准确性（98.36%对96.72%）和特异性（100%对90.16%）方面优于PCA-RF，但在IgAN/IMN分类的准确性（72.95%对68.85%）和敏感性（83.61%对75.41%）方面表现较差。结果表明，用SERS检测尿液可以更有效地区分PGN/HC和IgAN/IMN。我们的研究结果有助于临床医生诊断PGN患者并监测疾病的进展和复发。
亚甲基蓝（MB）作为一种吩噻嗪染料，对健康造成有害损害，受到越来越多的环境关注。在此，进行了雨生红球藻对MB的生物吸附和生物转化的批次实验，以评估去除MB的最佳参数。在这项工作中，我们发现当MB初始浓度为5mg/L时，去除效率最高。同时，随着MB含量的增加，细胞数量和色素显著减少。此外，本文采用同步加速器傅里叶变换红外显微镜成像技术，通过测量参与有害染料生物修复的细胞成分的各种重要变化，研究MB染料与藻类细胞之间的相互作用，这表明MB染料作为一种光敏剂，可以通过引入氧化应激触发藻类从营养细胞转变为红色囊肿。因此，转化后的藻类细胞积累虾青素或类胡萝卜素可以大幅提高染料去除效率。此外，傅里叶变换红外光谱结合主成分分析算法进一步用于根据藻类的光谱特征区分各种藻类状态。结果表明，显微镜成像和傅里叶变换红外光谱是一种强大而有用的工具，能够在高空间分辨率下阐明藻类细胞去除染料的潜在机制，并通过多元统计分析评估细胞生理特征，甚至为快速筛选从废水中去除难降解染料的潜在微藻提供了一种新颖有效的策略。
代谢相互作用是共存微生物群体的一个基本特征，但由于无法快速重建共培养物中的群体结构并描绘物种分辨的代谢状态，目前的检测方法通常既缓慢又繁琐。在此，我们提出一种基于溶解氧（DO）探测的单细胞拉曼光谱（SCRS）方法，并利用该方法在单细胞分辨率下探测两种共同栖息、密切相关的口腔链球菌——变形链球菌（Sm；一种致龋病原体）和血链球菌（Ss；一种共生菌）之间的相互作用。每种细菌的单培养物表明，DO孵育增强了SCRS区分物种间以及生长阶段间的能力。因此，利用来自Sm和Ss单培养物的14650个细胞的参考拉曼组数据库，每种培养物处于两种条件（50% DO和高氧[HO]）下且在六个时间点，在50% DO条件下从单培养物衍生的SCRS中预测物种加代谢状态的准确率可达99.7%，这在模拟双物种混合物中得到了进一步验证。因此，通过SCRS在时间上分辨物种和代谢状态（即生长阶段），共培养的Sm（cSm）和共培养的Ss（cSs）在丰度上呈现相反的振荡模式；然而，cSm的生长速度比Sm慢，而cSs则相反。此外，对于cSm和cSs两者，群体内代谢异质性在时间上增加。共培养促进了cSm中的核酸和蛋白质合成，同时抑制了cSs中的核酸和蛋白质合成，并且在C-D键方面表现出相反的效应（cSm中受到抑制而cSs中得到促进），同时两种菌株中的C-H键都减少。因此, 由于该方法能够以单细胞精度快速且无标记地描绘物种和代谢状态，它可以成为研究物种间相互作用的一个有价值的工具。
准确且灵敏地检测汞离子（Hg）和福美双对于食品安全监测和环境保护至关重要。在此，制备了一种基于发红光碳点（CDs）的“关-开-关”荧光探针，用于依次检测Hg和福美双。这些CDs在λ = 676 nm处呈现红色荧光，半高宽为25 nm，较窄。暴露于Hg时，由于静态猝灭机制，荧光显著猝灭，检测限（LOD）达到25 nM。值得注意的是，加入福美双后，由于福美双与Hg之间的强螯合作用，CDs猝灭的荧光得以恢复，从而能够以4.80 nM的LOD灵敏地检测福美双。该方法通过添加Hg和福美双的实际水样成功得到验证。回收率在97.16%至113.83%之间，相对标准偏差低于9.11%。本研究提出了一种简单、环保且有效的方法，用于在复杂基质中灵敏地筛选痕量污染物。
羧酸酯酶是跨物种代谢过程和环境适应性的关键调节因子。虽然在开发与动物兼容的荧光探针方面取得了重大进展，但由于可见光在植物组织中的穿透有限，对这些酶在植物中的催化活性进行实时监测仍然具有挑战性。在此，我们设计并合成了TCF-CEs，即含有羧酸酯酶可裂解酯键的三氰基呋喃-呫吨探针，该酯键可在20分钟内触发近红外荧光激活。该探针具有出色的特异性、1.18×10 U的低检测限和可忽略不计的细胞毒性，能够有效检测活哺乳动物细胞内源性羧酸酯酶的活性。此外，拟南芥的盐胁迫实验建立了羧酸酯酶水平与植物胁迫适应性之间的直接关联。作为一种能够追踪哺乳动物细胞和植物系统中羧酸酯酶活性的有效近红外探针，TCF-CEs为研究生物体之间的代谢反应和环境挑战提供了一个强大的工具。
随着5G通信、雷达探测和电磁隐身技术的迅速发展，超宽带吸收与薄匹配厚度的集成已成为电磁波吸收材料的必然要求。本研究提出了一种分级异质界面-中空腔协同（HHS）策略，即采用逐步配位生长法在MIL-125-NH₂基底上依次生长ZIF-8和ZIF-67，然后进行热处理，构建核-中空腔-壳（CHS）结构的TiO₂/C@N/C@Co/N/C（TNCC）复合材料。这种独特的结构在2.11 mm厚度下实现了-64.6 dB的最小反射损耗（RL）和8.05 GHz的有效吸收带宽（EAB），覆盖Ku波段和一半的X波段。表面电流密度的降低和体积损耗密度的增强协同验证了TNCC的动态匹配损耗特性。同时，在15.025 GHz时，TNCC实现了36.3 dB的雷达散射截面（RCS）缩减和85.7%（-180°至180°）的角覆盖范围。多尺度表征、有限元多物理场模拟（COMSOL和CST）以及密度泛函理论（DFT）计算表明，中空腔工程通过利用界面反射和散射增强了极化弛豫，同时有效抑制了金属聚集以稳定界面极化；界面梯度调制通过调节局部电子耦合和磁损耗促进了高效的能量耗散。这项工作不仅提出了一种用于MOF衍生吸波材料精确结构设计和功能集成的新策略，还为多尺度极化和磁畴协同在电磁波衰减中的作用提供了基本见解。
金属有机框架材料（MOFs）因其独特的结构特性和可调节的功能，在各个科学领域受到了广泛关注。这些多孔材料由金属离子和有机连接体组成，其结构形成了一个广泛的相互连接的空隙网络，从而实现了气体吸附、分离和催化等多种应用。然而，由于金属离子选择和环境条件等因素，MOFs的结构稳定性常常受到影响，这凸显了缺陷工程的重要性。这个新兴的子领域专注于有意调控MOFs内部的缺陷，通过创造活性位点和提高吸附能力来提升材料性能。实验技术的最新进展有助于识别和表征这些缺陷，揭示了它们对MOF性能的重大影响。对缺陷的探索为吸附、膜分离、光催化、污染物降解和抗菌等应用开辟了新途径，表明有缺陷的MOFs可能优于其理想的对应物。这篇综述总结了过去三年的关键研究成果，详细阐述了各种缺陷操纵策略及其对结构和功能的影响。通过接受缺陷的复杂性，这项工作强调了有缺陷的MOFs在应对全球重大挑战和塑造未来材料创新方面的潜力。
原理：亚硝胺杂质，如N-亚硝基二乙胺（NDEA）、N-亚硝基二甲胺（NDMA）和1-亚硝基哌嗪（1-NP），因其致癌和致突变特性引发了严重的健康问题。制药行业面临着越来越大的监管压力，需要对这些痕量水平的化合物进行监测。本研究满足了对一种可靠分析方法的需求，以确保抗精神病药物盐酸鲁拉西酮（LUR）的安全性。 方法：开发了一种灵敏且特异的液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）方法，采用大气压化学电离（APCI）正模式并在多反应监测（MRM）模式下运行。在Sapphirus C18 HP-classic柱上进行梯度洗脱色谱分离，以含0.1%甲酸的水和甲醇作为流动相。使用安捷伦6470B三重四极杆质谱仪进行检测。 结果：该方法在高达规定限度200%的范围内显示出优异的线性（回归系数>0.999）。检测限和定量限适用于痕量水平分析。通过回收率研究确认了准确性，结果在80%至120%之间。该方法符合国际人用药品注册技术协调会（ICH）Q2（R2）验证标准，确保了监管用途的可靠性。 结论：所开发的APCI-LC-MS/MS方法能够准确、可重复地定量盐酸鲁拉西酮中的NDEA、NDMA和1-NP。其灵敏度和符合监管标准使其适用于盐酸鲁拉西酮原料药中亚硝胺杂质的常规质量控制和稳定性测试。
对基于细胞凋亡的癌症治疗产生耐药性严重限制了治疗效果。铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的独特形式的程序性细胞死亡，为克服这种耐药性提供了一种有前景的替代方法。在此，我们开发了一种创新的微针贴片系统（CFA-MN），其包含富含氧空位的中空CoSn(OH)/FeS（CF）异质结构，并结合烷基自由基引发剂1,2-双(2-(4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)丙烷-2-基)二氮烯二盐酸盐，以实现协同凋亡-铁死亡癌症治疗。通过碱性蚀刻和溶剂热法合成的CF异质结构表现出丰富的氧空位，在808 nm激光照射下增强了活性氧的产生。在肿瘤微环境中，FeS促进可控的HS释放，抑制上皮-间质转化并促进细胞凋亡。同时，铁介导的芬顿反应导致脂质过氧化物积累，引发铁死亡。CFA-MN贴片表现出强大的机械强度和快速溶解特性，用于精确递送和控释。体外和体内结果表明，通过凋亡和铁死亡联合途径可显著抑制肿瘤。这项工作突出了CFA-MN作为多功能平台克服化疗耐药性并改善乳腺癌治疗效果的潜力。
普朗尼克（Pluronics），也被称为泊洛沙姆（poloxamers），是两亲性三嵌段共聚物，因其可调节的自组装特性和生物相容性而被广泛应用于药物递送系统。其中，普朗尼克F68（泊洛沙姆188）在水溶液中表现出热响应行为，在高浓度和高温下形成有序的超分子结构。在这项工作中，我们通过实验和计算方法相结合，研究了45 wt%普朗尼克F68水体系在不同温度下的形态和流变学性质。流变学测量和小角X射线散射（SAXS）证实了在较高温度下形成了体心立方（BCC）结构，并突出了粘弹性固体状行为的出现。为了支持和扩展这些发现，采用耗散粒子动力学（DPD）模拟来模拟纳米结构的演变以及温度对自组装和材料性质的影响。这种综合方法提供了一个一致的框架来表征温度诱导的从流体状到固体状状态的转变，并为未来纳入药物载体的模拟研究奠定了基础。这些结果为热响应性药物递送系统的设计提供了有价值的见解，并证明了DPD在捕捉两亲性聚合物系统中复杂的结构-性质关系方面的潜力。
基于纳米材料的递送系统因其具有高比表面积、可调节的孔隙率和定制的表面化学性质而备受关注，这些关键特性能够实现活性剂的高效吸附和控释。通过提高负载能力、释放动力学和功能性能，这些先进平台为从治疗性递送环境修复等广泛应用提供了多功能解决方案。在这里，我们定制了一种新型核壳二氧化硅纳米材料，其核和壳具有大型复杂内部结构，而二氧化硅表面在壳中由有机交联剂桥接。首先，通过3-氯丙基三乙氧基硅烷与强碱二价1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷（DABCO）之间的简单亲核取代反应制备有机硅桥联剂（二价有机交联剂）DABCO-S。其次，合成树枝状纤维纳米结构二氧化硅（DFNS）作为核心纳米结构。第三，在开放容器回流条件下，将DABCO-S桥整合到围绕DFNS核心的DFNS形态中。所得的核壳产物，在DFNS周围的二氧化硅壳网络中包含DABCO-S桥，被称为DDC结构。这种设计是基于这样的假设战略选择的，即这种胶体系统将作为难溶性药物化合物的高效吸附剂。对pH响应性DDC胶体杂化载体作为用于阿霉素（DOX）控释的生物相容性载体进行了评估。结果表明，与游离DOX或对照组相比，用负载DOX的DDC胶体杂化载体处理时癌细胞的活力较低，表明负载载体的抗癌效果增强。这些胶体杂化载体在不同细胞环境中的高药物负载能力、包封效率和pH响应行为证实了它们作为进一步研究的有前途候选者的适用性。未来的研究可以集中在引入靶向功能，以增强它们作为活性药物递送系统的潜力。
Zotero 插件