多光子吸收生物显影功能配合物的设计合成

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21871003
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0102.配位化学
  • 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

Multi-photon absorption materials possess advantages of strong penetration ability, high resolved localization and low phototoxicity to obtain the detailed information within cells and deep tissues, which have bright application prospect in life science. In the present item, with the guidance of applications in biological body for the multi-photon absorption materials, relying on the characters of the ions, cells and tissues in life body, multi-photon absorption organic ligands with bio-activities were designed and synthesized. Bio-active complexes were prepared from the designed ligands and selected inorganic component. Novel multi-photon absorption materials were constructed from the functional organic salt or complex ions with coordination polymer. The key scientific problems, such as structure-property relationships, directional assembly, functional modification were investigated for the multi-photon absorption materials in the biological environment, with aid of crystal information, theoretical calculation and photophysical properties. The interaction mechanisms between the multi-photon absorption complexes and biological cells and tissue were investigated with aid of high resolved microscopy and cell TEM technologies. Design and synthesis of the multi-photon absorption complexes were directed over theoretical calculation and molecular linking. The potential applications of the coordination compounds in ion sensor, biological imaging, and photodynamic therapy were searched for. The results of the investigations will grow out of a new concept for design and synthesis of novel multi-photon absorption materials with bio-imaging.
多光子吸收材料在生命体中具有穿透力强、定位准确、光毒性低等优点,可获得细胞和组织深层次结构信息,在生命科学领域有光明的应用前景。本项目以多光子吸收配合物在生物体中的应用为导向,针对生命体系中离子、细胞和组织结构特点,设计合成兼具有多光子吸收效应和生物显影功能的有机配体,选择不同的金属离子,合成多光子吸收生物显影功能配合物和配位聚合物。将晶体结构信息与理论计算、光物理性质研究相结合,研究多光子吸收配合物的构效关系、导向组装、功能修饰等关键科学问题。利用多光子吸收配合物的优势,实现近红外光激发,用超分辨共聚焦显影和细胞TEM技术探明生物活性多光子吸收配合物分子(离子)与活体细胞或组织的作用机理。通过理论计算和分子对接,指导新型多光子吸收配合物的设计合成,探索配合物在离子识别、生物显影和光动力学治疗等方面的应用。本项目研究将为设计制备多光子吸收生物显影配合物及其在生命科学领域中的应用提供新思路。

结项摘要

设计合成了一批具有多光子吸收性能的配位化合物,完善了多光子吸收性能的配位化合物的设计理论,研究了具有预期结构的多光子吸收性能的配位化合物的可控组装方法;研究了该类配位化合物中有机配体分子的取代基团、桥联基团等对多光子吸收性能的配位化合物性能的影响规律及其机理。围绕多光子吸收性能的配位化合物的结构设计与可控制备和性能调控等关键问题,系统研究多光子吸收性能的配位化合物中有机配体分子的取代基团、桥联基团、同核和多核金属的变化,引起材料光物理性质的变化规律,以及超快速激光作用下红外波段非线性光学效应、多光子吸收的特点;结合理论计算,探明金属配合物的构效关系及规律;解决多光子吸收性能的配位化合物非线性光学效应增强和红外光波段可控等关键问题,为制备此类新型材料提供理论指导,获得超快响应、高损伤阈值多光子吸收性能的配位化合物。对含金属 Fe、Mn、Zn、Ir 和 Pt 配合物杂化红外非线性光学材料的制备、功能有机分子与金属杂化轨道的匹配、能量传递机理及其发光规律开展了系统研究,研究了提高杂化材料在近红外波段非线性光学的微观机理和构效关系;探索了多光子吸收性能的配位化合物在生物成像、离子识别、生物特异性与诊疗方面给的应用,取得了一系列原创性研究成果,本项目研究成果将为设计制备多光子吸收生物显影配合物及其在生命科学领域中的应用提供新思路。研究成果已在Adv. Mater.、Angew. Chem. Inter. Ed.、Chem. Sci.、Adv. Healthcare Mater.、Inorg. Chem.、Chem. Commun.、Anal. Chem. 等刊物发表 SCI 论文 39 篇,获得国家发明专利授权 8 项。参加国际学术会议 3 人次,国内学术会议与交流 19人次。培养研究生中6人获博士学位,19人获硕士学位。

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(14)
专利数量(8)
Photodynamic Therapy Directed by Three-Photon Active Rigid Plane Organic Photosensitizer
三光子主动刚性平面有机光敏剂引导的光动力治疗
  • DOI:
    10.1002/adhm.202001489
  • 发表时间:
    2020-12-18
  • 期刊:
    ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS
  • 影响因子:
    10
  • 作者:
    Cao, Hongzhi;Fang, Bin;Tian, Xiaohe
  • 通讯作者:
    Tian, Xiaohe
Prolongation excitation wavelength of two-photon active photosensitizer for near-infrared light-induced in vitro photodynamic therapy
用于近红外光诱导体外光动力治疗的双光子活性光敏剂的延长激发波长
  • DOI:
    10.1016/j.molstruc.2021.132030
  • 发表时间:
    2021-11
  • 期刊:
    Journal of Molecular Structure
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Zhongwei Xu;Xin Lu;Yuhan Zhu;Chaoya Xiong;Bo Li;Shengli Li;Qiong Zhang;Xiaohe Tian;D;an Li;Yupeng Tian
  • 通讯作者:
    Yupeng Tian
Turning on two-photon activity over N∧N∧N cyclometalated Pt(II) complex by introducing flexible chains
通过引入柔性链开启 N-N-N 环金属化 Pt(II) 配合物的双光子活性
  • DOI:
    10.1016/j.dyepig.2020.108788
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Dyes and Pigments
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Xin Yao;Wen Zhang;Bin Fang;Shengli Li;Yupeng Tian;D;an Li
  • 通讯作者:
    an Li
烷氧基三联吡啶钌配合物的合成、结构及其与DNA相互作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    无机化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭辉;汪涛;苏文卿;李丹;陈兴星;吴杰颖;张琼;田玉鹏
  • 通讯作者:
    田玉鹏
Functional Platinum(II) Complexes with Four-Photon Absorption Activity, Lysosome Specificity, and Precise Cancer Therapy
具有四光子吸收活性、溶酶体特异性和精确癌症治疗的功能性铂 (II) 配合物
  • DOI:
    10.1021/acs.inorgchem.0c03245
  • 发表时间:
    2021-01-25
  • 期刊:
    INORGANIC CHEMISTRY
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Zhang, Qiong;Wang, Shujing;Tian, Yupeng
  • 通讯作者:
    Tian, Yupeng

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其他文献

1,4,5,8-萘二酰亚胺衍生物光电性质研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    田玉鹏
β-双酮三苯基膦混配铜(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    应用化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈士昆;赵祥华;吴杰颖;田玉鹏
  • 通讯作者:
    田玉鹏
D-π-A型三联吡啶衍生物的合成及光学性质
  • DOI:
    10.7503/cjcu20131226
  • 发表时间:
    2014-02
  • 期刊:
    高等学校化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    潘瑞龙;田玉鹏;李静;郑直
  • 通讯作者:
    郑直
双光子吸收光谱
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    《光谱与光谱分析》
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷虹;黄振立;汪河洲;田玉鹏
  • 通讯作者:
    田玉鹏
两种固体荧光有机-无机杂化物的合成、结构及强红光发射
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    无机化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    田 悦;李 飞;张国翠;周虹屏;吴杰颖;田玉鹏
  • 通讯作者:
    田玉鹏

其他文献

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无机-有机杂化红外非线性光学材料基础研究
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相似国自然基金

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  • 批准号:
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AI项目解读示例

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]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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