金泽大学的研究人员监测到了类似于磷脂吸附的液-液界面上吸附的生物膜的水溶性四苯分子发出的蓝绿色光。他们发现这一过程可以被外面金泽大学的研究人员监测到,可以监测到类似磷脂吸附的液-液界面上吸附的生物膜的水溶性四苯分子发出的蓝绿色光。他们发现,这一过程可以由外部施加的电势(电压)可逆地控制,这为新的分子探针和靶向药物输送系统开辟了可能性。
将治疗药物或DNA靶向输送到细胞在治疗疾病方面有许多应用,因此人们对直接与细胞膜相互作用的生物分子越来越感兴趣。诱导发射(AIE)是一种很有前途的技术,可用于功能材料、光电和生物医学工程。它是一个使自聚集体堆积在一起时发出荧光的过程。四苯乙烯(TPE)衍生物是具有四个苯环的螺旋桨状分子,具有这种特性。单独来说,这些分子是非荧光的,因为它们的光激发态被不发光分子的振动或旋转衰减到基态。然而,当这些分子中的几个聚集在一起时,它们会发出荧光和蓝绿色的光。
金泽大学科学与工程研究所的研究人员研究了水溶性TPE衍生物在人工细胞膜表面的AIE行为,人工细胞膜是由磷脂分子自组装而成的,每个磷脂分子都有一个亲水(爱水)的头部和两个疏水(憎水)的“尾部”。磷脂还可以用来制造称为囊泡的气泡,囊泡可以与活细胞膜融合,以输送药物或DNA负载。这项研究的高级作者Hirohisa Nagatani说:“这项工作的潜在应用包括选择性标记含有药物的靶向囊泡。”
利用离子转移伏安法和表面敏感调制光谱,研究小组能够证明带电TPE分子的相转移和界面吸附基于施加的电势可逆地发生。这模拟了活细胞的膜电位,膜电位在许多生理过程中起着至关重要的作用,包括离子转运和神经冲动传递。“我们在简单的水溶性分子中观察到的电压传感行为Nagatani解释说:“这对于开发新的潜在的生物医学应用的膜敏感探针可能是重要的。我们的系统也可以取代电压敏感染料作为分子探针。“研究人员还指出,这种系统被用作癌症光疗的光敏剂,其中细胞的光辐射可以被选择性标记。
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