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光學工程
錢旭紅院士團隊成功研發新型紅外熒光染料

華東理工大學藥學院錢旭紅院士團隊楊有軍課題組在高性能紅外熒光染料開發方向取得突破,通過對氧雜蒽染料母核進行理性結構衍生,設計并合成了一個最大吸收波長大于800納米的新型染料母核——二苯并碳羅丹明,并進一步通過增加該母核周圍空間位阻,成功開發具有高穩定性、溶解性的紅外熒光染料,并將其命名為ECX系列染料。相關研究成果日前發表于《德國應用化學》。

據悉,哈佛大學醫學院Conor L. Evans教授在題為“新近紅外染料點亮組織深處”的專題評述重,認為該系列染料“毫無疑問會在近期獲得應用”。

紅外熒光染料在功能材料、生物醫學領域等都有重要而廣泛的應用。傳統的應用包括膠片增感、光學存儲、光動力治療、激光防護以及有機光電材料。近年來,這些染料還被用于紅外隱身、紅外檢測、光敏染料電池、防偽打印油墨、生物醫學影像、近紅外光熱消融等領域。現階段廣泛使用的紅外染料主要是上世紀前半葉就已經開發出來的花腈、萘酞腈、鎳連二硫烯等。這些染料各有局限性。花腈染料穩定性差,受光照易降解,同時易和各類親核試劑反應。萘酞腈染料易堆積,影響光譜性質的同時極大地降低其在不同溶劑中的溶解度。鎳連二硫烯類染料有較好的穩定性,在材料領域應用廣泛,但其不發射熒光,無法用于生物影像。

華東理工大學研究人員此次開發的ECX系列染料,具有優異的化學穩定性及光穩定性。ECX染料分子之間不相互聚集,因此具有很好的分散性,并且其光譜性質幾乎不隨溶劑改變而改變(低溶劑化變色效應)。這些性質使得EC系列染料在材料領域具有較大的應用潛力。楊有軍教授表示,EC系列染料在920納米處有較強的熒光發射,將在生物醫學影像及診療中具有顯著的應用前景。


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