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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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萘酰亞胺基熒光探針π共軛橋調(diào)控檢測過氧化氫研究取得進展

2025-06-12 新疆理化技術(shù)研究所

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近期，研究團隊針對過氧化爆炸物重要原料過氧化氫（H₂O₂）現(xiàn)場檢測靈敏度不足問題，從提升識別位點活性和提升檢測產(chǎn)物熒光信號富集能力兩個角度出發(fā)，提出了萘酰亞胺基熒光探針π共軛橋調(diào)控和納米纖維素與探針氫鍵作用協(xié)同提升H₂O₂檢測靈敏度策略。

研究人員基于H₂O₂的氧化特性，以硼酸為識別位點，以1,8-萘酰亞胺基為熒光團，以噻吩、苯和呋喃為π共軛橋，設(shè)計合成了三種萘酰亞胺基熒光探針。研究發(fā)現(xiàn)，相較于其他兩個熒光探針，以噻吩為π共軛橋的MOHB-IMTP探針展現(xiàn)出最為顯著的熒光變化（熒光顏色從淺藍色變?yōu)辄S綠色）和最快的響應(yīng)速度（提升2倍）。該探針對H₂O₂的熒光檢測限為38.5 nM，且對氧化劑、氨基酸和常見的離子化合物等22種潛在共存物具有優(yōu)異的選擇性和抗干擾能力。

在此基礎(chǔ)上，研究人員引入富含羥基的納米纖維素，基于氫鍵作用構(gòu)筑了MOHB-IMTP納米纖維素膠體探針。通過獨立梯度模型（IGM）分析及實驗，證實該膠體探針促使反應(yīng)產(chǎn)物在纖維素上聚集，有效富集熒光信號，達到信號擴大提升檢測靈敏度的目的，檢測限降至4.0 nM。

該研究提出的π共軛橋調(diào)控和納米纖維素信號富集策略，為痕量化學物質(zhì)高靈敏傳感材料設(shè)計提供了新思路。

相關(guān)研究成果以Precise Modulation of the π?Conjugated Bridge of Naphthalimide-Based Probes for High-Performance Fluorescent Sensing of H₂O₂為題，發(fā)表于《分析化學》（Analytical Chemistry）。研究工作得到國家自然科學基金、新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金等的支持。

論文鏈接

萘酰亞胺基熒光探針π共軛橋調(diào)控策略示意圖

中國科學院新疆理化技術(shù)研究所痕量化學物質(zhì)感知團隊長期致力于痕量爆炸物現(xiàn)場檢測性能提升機制研究，在熒光探針結(jié)構(gòu)調(diào)控、非晶態(tài)納米材料調(diào)控、多模傳感材料構(gòu)建等提升檢測靈敏度及抗干擾性方面發(fā)展了系列解決方案。近期，研究團隊針對過氧化爆炸物重要原料過氧化氫（H2O2）現(xiàn)場檢測靈敏度不足問題，從提升識別位點活性和提升檢測產(chǎn)物熒光信號富集能力兩個角度出發(fā)，提出了萘酰亞胺基熒光探針π共軛橋調(diào)控和納米纖維素與探針氫鍵作用協(xié)同提升H2O2檢測靈敏度策略。研究人員基于H2O2的氧化特性，以硼酸為識別位點，以1,8-萘酰亞胺基為熒光團，以噻吩、苯和呋喃為π共軛橋，設(shè)計合成了三種萘酰亞胺基熒光探針。研究發(fā)現(xiàn)，相較于其他兩個熒光探針，以噻吩為π共軛橋的MOHB-IMTP探針展現(xiàn)出最為顯著的熒光變化（熒光顏色從淺藍色變?yōu)辄S綠色）和最快的響應(yīng)速度（提升2倍）。該探針對H2O2的熒光檢測限為38.5 nM，且對氧化劑、氨基酸和常見的離子化合物等22種潛在共存物具有優(yōu)異的選擇性和抗干擾能力。在此基礎(chǔ)上，研究人員引入富含羥基的納米纖維素，基于氫鍵作用構(gòu)筑了MOHB-IMTP納米纖維素膠體探針。通過獨立梯度模型（IGM）分析及實驗，證實該膠體探針促使反應(yīng)產(chǎn)物在纖維素上聚集，有效富集熒光信號，達到信號擴大提升檢測靈敏度的目的，檢測限降至4.0 nM。該研究提出的π共軛橋調(diào)控和納米纖維素信號富集策略，為痕量化學物質(zhì)高靈敏傳感材料設(shè)計提供了新思路。相關(guān)研究成果以Precise Modulation of the π?Conjugated Bridge of Naphthalimide-Based Probes for High-Performance Fluorescent Sensing of H2O2為題，發(fā)表于《分析化學》（Analytical Chemistry）。研究工作得到國家自然科學基金、新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金等的支持。論文鏈接萘酰亞胺基熒光探針π共軛橋調(diào)控策略示意圖

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