含荧光基团新型多功能二芳烯分子的设计合成及其环境离子识别和生物成像研究

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基本信息

  • 批准号：
    41867053
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    蒲守智
  • 依托单位：
    江西科技师范大学
  • 学科分类：
    D0707.环境地球化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Due to their remarkable thermal stability, excellent fatigue resistance, and sensitive photochromism, diarylethenes have been recognized as one of the most promising photochromic materials for optics. Up to now, a huge amount of diarylethene-based photoswitches have been reported for various applications in the realm of materials science and engineering. In comparison, the applications of diarylethenes in cell imaging and ion sensing has always been limited. The current research proposal will be focusing on the design and synthesis of novel amphiphilic diarylethenes that could be applied for cell imaging and the sensing of ions or biothiols, including those with an excellent fluorescent unit, those with both an excellent fluorescent unit and a biothiol-recognizing unit, those with both an excellent fluorescent unit and an ion-sensing unit, and those with a large-conjugation fluorescent unit. Their photoswitching properties, photo-controlled cell imaging features, and ion/biothiol sensing capabilities will be systematically investigated. The multifunctional diarylethenes with low cytotoxicity, excellent biocompatibility, and multi-addressable fluorescent properties will be obtained and further applied in the photo-controlled cell imaging and ion sensing in environmental samples.
二芳基乙烯类化合物由于具有显著的热稳定性、良好的抗疲劳性以及灵敏的光致变色特性从而被认为是最具应用前景的光致变色材料之一。迄今为止，大量文献报道了二芳烯类光开关在材料科学技术领域上的使用。相比之下，有关它们在细胞成像和环境离子识别领域上应用的报道是非常稀少的。本项目拟采用有效的设计策略制备出多个系列具有光控细胞成像以及离子、生物硫醇识别等性质的二芳烯分子，主要包括：具有优异发光性能荧光单元的两亲性二芳烯分子；具有优异发光性能荧光单元和生物硫醇识别基团的两亲性二芳烯分子；具有优异发光性能荧光单元和离子识别基团的二芳烯分子；具有大共轭荧光单元的二芳烯分子。系统研究目标分子的光控荧光开关性质、光控细胞成像性能以及离子、生物硫醇识别性质。筛选出具有细胞毒性低、生物相容性好以及多重荧光调控性质的多功能二芳烯分子，并探讨其在光控生物细胞成像和环境离子识别领域中的应用。

结项摘要

二芳基乙烯类化合物由于具有显著的热稳定性、良好的抗疲劳性以及灵敏的光致变色特性.从而被认为是最具应用前景的光致变色材料之一。迄今为止，大量文献报道了二芳烯类光开关在材料科学技术领域上的使用。相比之下，有关它们在细胞成像和环境离子识别领域上应用的报道是非常稀少的。本项目采用有效的设计策略制备出了多个系列具有光控细胞成像以及离子、生物硫醇识别等性质的二芳烯分子。系统研究了目标分子的光控荧光开关性质、光控细胞成像性能以及离子、生物硫醇识别性质。筛选出了具有细胞毒性低、生物相容性好以及多重荧光调控性质的多功能二芳烯分子，并探讨了其在光控生物细胞成像和环境离子识别领域中的应用。项目实施累计接收或发表SCI论文41篇，授权发明专利3项，获得省自然科学一等奖1项。该项目制备的功能化二芳烯分子在先进传感器领域具有重要的应用前景。

项目成果

期刊论文数量（41）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
A multi-functional chemosensor for dual channel detection of Arg and colorimetric recognition of Cu2+
一种用于双通道检测 Arg 和比色识别 Cu2 的多功能化学传感器
  • DOI：
    10.1016/j.dyepig.2021.109752
  • 发表时间：
    2021-08-27
  • 期刊：
    DYES AND PIGMENTS
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Liuye, Shiqi;Qiu, Shouyu;Pu, Shouzhi
  • 通讯作者：
    Pu, Shouzhi
A highly selective fluorescent chemosensor for Mg2+ based on a diarylethene with a quinoxaline unit
基于具有喹喔啉单元的二芳基乙烯的高选择性 Mg 2 荧光化学传感器
  • DOI：
    10.1002/poc.4030
  • 发表时间：
    2019-11-29
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICAL ORGANIC CHEMISTRY
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Zhang, Yaping;Li, Hui;Pu, Shouzhi
  • 通讯作者：
    Pu, Shouzhi
Synthesis and properties of photochromic hybrid diarylethenes bearing benzothiophene and pyrrole moieties
带有苯并噻吩和吡咯部分的光致变色杂化二芳基乙烯的合成和性能
  • DOI：
    10.1016/j.tetlet.2021.152910
  • 发表时间：
    2021-03-19
  • 期刊：
    TETRAHEDRON LETTERS
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Guo，Zili;Wang，Renjie;Pu，Shouzhi
  • 通讯作者：
    Pu，Shouzhi
Luminescent probe based on photochromic cyclometalated iridium(III) complex for high selectivity detection of thiophenol
基于光致变色环金属铱(III)配合物的发光探针用于苯硫酚的高选择性检测
  • DOI：
    10.1016/j.dyepig.2020.108191
  • 发表时间：
    2020-04-01
  • 期刊：
    DYES AND PIGMENTS
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Guo, Yaqian;Zhang, Daobin;Pu, Shouzhi
  • 通讯作者：
    Pu, Shouzhi
A highly selective multi-responsive fluorescence sensor for Zn(2+) based on a diarylethene with a 4,6-dimethylpyrimidine unit.
基于具有 4,6-二甲基嘧啶单元的二芳基乙烯的高选择性 Zn2 多响应荧光传感器
  • DOI：
    10.1039/c9ra10907b
  • 发表时间：
    2020-04-16
  • 期刊：
    RSC advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
  • 通讯作者：

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其他文献

A highly selective ratiometric fluorescent chemosensor for Hg2þ based on a new diarylethene with a stilbene-linked terpyridine unit
基于具有二苯乙烯连接的三联吡啶单元的新型二芳基乙烯的高选择性 Hg2a 比率荧光化学传感器
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Dyes and Pigments
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    荆淑红;蒲守智;郑春红;范丛斌;刘刚
  • 通讯作者：
    刘刚
Crystal structure and photochromic properties of [1-(2-methyl-5-(4-cyanophenyl)-3-thienyl)]-2-(2- methyl-5-phenyl-3-thienyl)perfluorocyclopentene
[1-(2-甲基-5-(4-氰基苯基)-3-噻吩基)]-2-(2-甲基-5-苯基-3-噻吩基)全氟环戊烯的晶体结构和光致变色性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Chinese J. Struct. Chem.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    贾鸿晶;范丛斌;蒲守智
  • 通讯作者：
    蒲守智
Crystal structure of the photochromic compound 1-(2-cyano-1,5-dimethyl- 4-pyrryl)-2-(2-methyl-5-formyl-3-thienyl)-3,3,4,4,5,5-hexafluorocyclopent- 1-ene, C18H12F6N2OS
光致变色化合物的晶体结构1-(2-氰基-1,5-二甲基-4-吡基)-2-(2-甲基-5-甲酰基-3-噻吩基)-3,3,4,4,5,
  • DOI：
    10.1515/ncrs-2014-9000
  • 发表时间：
    2015-03
  • 期刊：
    Z. Kristallogr. NCS
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑春红;范丛斌;蒲守智
  • 通讯作者：
    蒲守智
Photo- and acid induced multicolor switches based on pyridine-containing perfluorodiarylethene derivatives
基于含吡啶的全氟二芳基乙烯衍生物的光和酸诱导多色开关
  • DOI：
    10.1016/j.tet.2016.02.046
  • 发表时间：
    2016-04
  • 期刊：
    Tetrahedron
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    郑春红;刘宏亮;范丛斌;蒲守智
  • 通讯作者：
    蒲守智
Crystal structure and high contrast color-/fluorescent-switching properties of 1-[2-methyl-5-(4-chlorophenyl)-3-thienyl]-2- (2-methoxylphenyl)hexafluorocyclopentene
1-[2-甲基-5-(4-氯苯基)-3-噻吩基]-2-(2-甲氧基苯基)六氟环戊烯的晶体结构和高对比度颜色/荧光切换特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Chinese J. Struct. Chem.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    范丛斌;段芳;蒲守智
  • 通讯作者：
    蒲守智

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
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          F --> G[IFN-β表达水平测定]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
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