近日,冯凌燕教授团队在化学领域国际顶刊《Angewandte Chemie International Edition》上颁发题为“Biomolecule-Based Circularly Polarized Luminescent Materials: Construction, Progress, and Applications”的综述论文,j9国际集团资料基因组工程钻研院为第一署名和通讯单元。
圆偏振荧光(CPL)资料在信息加密、光电器件、三维光学显示、生物医学等领域有着辽阔的利用远景,近年来备受关注。常见的造备战术通过共价建饰、掺杂、超分子共组装等步骤实现非手性发光单元的螺旋,通常选取手性化合物、无机资料和聚合物资料等为模板。生物分子系统由于其序列结构、可变构型、可编码性和生物相容性等个性,引起了钻研人员的极大兴致。然而目前关于基于生物分子的CPL资料设计及其利用方面的总结和会商仍属空缺。
团队在前期钻研工作的基础上,系统总结了拥有CPL个性的资料本征手性、手性诱导和手性放大的信号战术。部拜别性生物分子拥有CPL信号,但信号往往较弱,不能直接被有效纪录和利用。钻研人员可通过配位、共价合成和非共价相互作用等手性诱导方式实现手性转移,以及进一步自组装、共组装和荧光共振能量转移等战术进行手性放大,同时解决构建拥有高不合称因子(glum)的CPL资料的关键问题。此表针对分歧生物分子,对基于氨基酸/多肽/蛋白质、核苷/核酸以及糖类/脂类模板的CPL职能资料进行分类会商,并系统汇总了在光电器件、手性生物鉴别、不合称合成、CPL敏感器件和生物医学领域的潜在利用(图1)。

图1.基于生物分子的CPL资料手性构建和利用
关于生物职能CPL资料的钻研仍处于起步阶段,仍面对着很多挑战,如必要更精确的分子机理诠释、若何获得易于调节的手性回转、拥有高glum值及通用可行的造备战术等,以及在生物医学利用中的毒性分析罕恣灭效应等问题。随着理论辅助资料设计的发展,分歧的模拟推算步骤,可为CPL资料进一步理性设计及其景象机理诠释提供新的可能性。
上述工作得到了国度天然科学基金、上海高校特聘教授(东方学者)、上海市启明星人才打算等项主张赞助。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202211822