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覃文武教授課題組主要研究方向為發(fā)光材料的制備及應(yīng)用，包括有機分子熒光傳感器和納米發(fā)光材料。疾病的診斷與酶的活性有關(guān)，酶在生命過程中參與眾多的生理和病理過程，常作為生物標(biāo)志物用于臨床上疾病診斷、治療以及預(yù)后評價。COFs納米材料具有高穩(wěn)定性、可重復(fù)利用、高靈敏度和可調(diào)節(jié)孔徑的優(yōu)點，然而，由于嚴(yán)重的π-π堆積效應(yīng)，COFs材料的發(fā)光不強，提高COFs的發(fā)光性能是將其用于檢測的重要前提。研究者近年來一直致力于酶的活性檢測及疾病診斷以及改進COFs的發(fā)光能力的研究，近幾年內(nèi)所獲得研究成果在Analytical Chemistry, Acs Sensor,Chem. Commun.，Journal of Hazardous Materials，Sensors and Actuators: B.Chemical，Analytica Chimica Acta，ChemSusChem等刊物已發(fā)表論文30多篇。

相關(guān)成果：

一、 熒光探針DCDHFNH₂-dpp4在糖尿病早期診斷中的作用

糖尿病是一種由高血糖引起的代謝性疾病?；颊呓?jīng)?；加懈哐獕汉蛣用}硬化，甚至可能演變?yōu)楦闻K疾病、腎臟疾病和其他糖尿病并發(fā)癥。二肽酶IV(DPP-IV)在調(diào)節(jié)血糖水平中起著重要作用，是糖尿病診斷和治療的靶點之一。我們設(shè)計并合成了一種檢測DPP-IV的長波長比率熒光探針DCDHFNH₂-dpp4（Anal.Chem.2021,93,11461-11469,圖1）。DCDHFNH₂-dpp4用于檢測健康、荷瘤和糖尿病小鼠的DPP-IV，只有糖尿病小鼠顯示出強烈的熒光信號。在器官成像中，發(fā)現(xiàn)DPP-IV在糖尿病小鼠的肝臟中相對豐富。此外，DCDHFNH₂-dpp4在糖尿病小鼠的血清中也顯示出顯著的比例熒光信號。因此，熒光探針DCDHFNH₂-dpp4在糖尿病的早期診斷中顯示出巨大的潛力，有望應(yīng)用于實際的臨床醫(yī)學(xué)。

圖1. 用于DPP-IV檢測的DCDHFNH₂-DPP4探針機理設(shè)計。

二、 一種由β-葡萄糖醛酸酶激活的新型熒光探針策略輔助肝癌手術(shù)切除

肝臟在機體的解毒和代謝過程中起著關(guān)鍵作用。肝癌是對人類健康的嚴(yán)重威脅長期以來，它是一種發(fā)病率和致死率都很高的惡性腫瘤。因此，設(shè)計一種早期發(fā)現(xiàn)和早期治療肝癌的方法將為患者的康復(fù)帶來幫助。在這項工作中，構(gòu)建了一系列熒光探針用于β-葡萄糖醛酸酶（GLU）的實時精密檢測。其中的探針DCDNO₂可準(zhǔn)確用于肝癌細胞、HepG2異種移植后形成的小鼠肝組織以及小鼠各器官中GLU活性的光譜檢測。DCDNO₂在肝癌腫瘤小鼠的檢測成像中也表現(xiàn)出高選擇性的長波長熒光特性。此外，在肝癌小鼠模型局部噴灑DCDNO₂的熒光成像中，DCDNO₂可以準(zhǔn)確輔助和指導(dǎo)肝癌腫瘤的手術(shù)切除。（Anal.Chem.2022,94,7012?7020，圖2）。

圖2. 探針DCDH、DCDCH₃、DCDOCH₃ 和 DCDNO₂ 用于GLU活性測試的機制。

三、不同比例OMe/OH摻雜的共價有機框架作為熒光和比色傳感器

提高共價有機框架（COFs）的發(fā)光特性一直是一個重要的問題。在這里，設(shè)計并合成了一系列具有不同OMe和OH比例的COFs（ChemSusChem, 2022, 15（11）, 202200100, 圖3）。由于聚集誘導(dǎo)發(fā)射 (AIE)、分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移 (ICT) 和激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移 (ESIPT) 效應(yīng)的協(xié)同作用，[OMe]x-TzDa 發(fā)生顯著變化。[OMe]₂-TzDa，其中包含OMe/OH 的2/1 比例，在水中表現(xiàn)出最強的熒光發(fā)射和最佳的pH 檢測線性關(guān)系，可檢測pH、HCl 和NH3氣體，對 N2H4也表現(xiàn)出良好的響應(yīng)。

圖3. 通過摻雜不同比例的OMe和OH，COF的發(fā)光性能得到改善。

參考資料：https://chem.lzu.edu.cn/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=215&id=8529