荧光爱好者周刊(第五十期)

荧光爱好者周刊(第五十期)#

Pyrocystis lunula is a marine organism famous for its bright blue bioluminescence, which lights up ocean waves at night when the water moves.

荧光传感探针:离子、污染物与食品检测#

本板块收录各类荧光传感体系,涵盖席夫碱、MOF、碳点、量子点、分子印迹、配位簇等多种材料体系,检测对象覆盖金属离子、氰根、抗生素、真菌毒素、重金属、持久性有机污染物等。包含开关型、比率型、双模式等多种传感策略,结合侧向流、纸基、便携平台等多种形式,兼顾实际复杂样品验证与现场检测应用。

“turn-on” fluorescence sensor for Sc3+ based on schiff-based tetraphenylethylene#

摘要:“开启型”荧光传感器凭借高信噪比备受关注,但针对钪离子(Sc³⁺)检测的AIE探针开发有限,报道极少。本工作理性设计合成席夫碱桥联邻苯二甲酰肼修饰的四苯乙烯(TPE)衍生物,产率达85%。探针表现显著AIE特性,在四氢呋喃/水(5<95>, v/v)混合体系中,对Sc³⁺表现出优异选择性,优于多种竞争金属离子与代表性镧系元素;结合Sc³⁺后荧光显著开启。检出限为3.57 × 10⁻⁸ M。荧光滴定、红外、核磁、质谱等机理研究明确探针与Sc³⁺为1<1结合计量比>。试纸实验与模拟水样分析验证实际应用潜力,适用于环境监测与水‑有机混合体系中Sc³⁺检测。

参考文献RSC Advances, 2026, 10.1039.D6RA06208C, https://doi.org/10.1039/D6RA06208C

Overlooked fluorescence spectra at short excitation wavelengths: Unraveled by uranium-mediated fluorescence quenching in CDOM#

摘要:铀矿开采释放的铀进入水环境,显著提升天然水体生态风险。发色溶解有机质(CDOM)是溶解有机质中主要光学活性组分,在天然水生环境碳循环中起关键作用,可通过络合与特定重金属结合。本研究利用黄河口湿地孔隙水,探究天然水体中铀与CDOM的结合机制,重点揭示短激发波长(<240 nm)荧光光谱的关键作用。鉴定出CDOM四种组分:微生物类腐殖质(C1)、陆源类腐殖质(C2)、色氨酸类(C3)、未知腐殖质类(C4,可能为陆源DOM光产物)。其中仅C4组分荧光强度随溶解铀浓度升高而下降。Stern‑Volmer曲线正曲率表明铀对C4的淬灭不符合典型动态淬灭特征。铀对<1 kDa组分C4的淬灭效率高于>1 kDa组分。研究发现,PARAFAC分析中采用不同起始激发波长的激发‑发射矩阵(EEM),会得到不同组分结果;排除240 nm以下激发荧光数据,会造成金属‑CDOM结合能力与反应活性信息丢失或误判。本研究为理解CDOM生物地球化学行为提供独特视角,强调CDOM分析中关注短波长激发荧光的必要性。

关键词:Chromophoric dissolved organic matter (CDOM), Fluorescence quenching, Ultrafiltration, Uranium

参考文献Water Research, 2027, 126785, https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.126785

Cyanide-triggered fluorescence turn-on in an indole-based chemodosimeter#

摘要:氰根毒性高、环境影响广,开发选择性识别氰根的荧光体系意义重大。本文评价吲哚衍生席夫碱探针P在乙腈/水(7<3>, v/v)体系中检测CN⁻的性能。加入CN⁻后,483 nm处荧光显著增强,发射强度提升约5倍;其他常见阴离子几乎不引起光谱变化。定量滴定得到表观结合常数3.63 × 10⁴ M⁻¹,检出限0.117 μM。Job连续变化法确定结合计量比1<1>,ESI‑MS进一步验证。光谱研究表明,CN⁻通过对甲亚胺碳的亲核进攻,破坏共轭席夫碱骨架,实现识别;核磁滴定实验证实该过程。DFT计算显示,加入氰根后前线分子轨道分布显著改变,HOMO‑LUMO能隙从4.29升高至5.03 eV,支持传感机理。该探针响应迅速,真实水样验证成功,可作为灵敏选择性氰根开启型化学剂量计。

关键词:Chemodosimeter, Cyanide sensing, Fluorescence turn‑on, Nucleophilic addition, Schiff base

参考文献Journal of Fluorescence, 2026, https://doi.org/10.1007/s10895‑026‑04914‑1

Organophosphorus Moieties Govern Opposite Fluorescence Modulation and Synergistically Enhance Copper(II) Affinity of Precursor‐Derived Carbon Dots#

摘要:磷掺杂广泛用于调控碳点荧光,但具体磷化学基团如何调控发光强度仍不清晰。为揭示基团层面构效关系,本文提出组合前体设计策略,精准合成8种前体衍生碳点,在聚丙烯酰胺骨架内定制有机磷基团(三苯基鏻、苯基膦酸,或二者组合)。局部有机磷微环境决定碳点荧光性质:位阻较大的三苯基鏻基团刚性化碳骨架,限制分子内运动,激活交联增强发射(CEE),绝对量子产率提升1.57倍;吸电子苯基膦酸基团引入非辐射电子陷阱态,发射强度衰减16.71%。值得注意的是,苯基膦酸与三苯基鏻基团协同增强对Cu(II)的配位亲和力,结合常数K = 2.92 × 10⁷ M⁻¹,源于氧给体螯合与位阻稳定。该基团层面组合前体策略,可理性设计精准调控荧光与金属离子亲和力的碳纳米结构。

关键词:fluorescence modulation, metal‑ion affinity, organophosphorus moieties, precursor‑derived carbon dots

参考文献Angewandte Chemie, 2026, e1790590, https://doi.org/10.1002/ange.1790590

Fluorescence signal “turn-on” lateral flow immunoassay based on fluorescent MOF and black FePNs for highly sensitive naked-eye detection of deoxynivalenol#

摘要:为实现呕吐毒素(DON)灵敏可视化现场检测,开发荧光信号“开启型”侧向流免疫分析方法FONLFA。以AIE分子为配体合成锆基金属有机框架ZrMOFs荧光纳米复合物,作为荧光标记。ZrMOFs与抗原呕吐毒素‑牛血清白蛋白(DON‑BSA)通过简单混合喷涂,即可固定在检测线(T线)。采用铁聚多巴胺纳米颗粒(FePNs)免疫探针,同时作为比色信号单元与荧光淬灭剂。通过DON与固定抗原的竞争结合产生荧光信号。该方法肉眼检出限vLOD达1.0 ng/mL,相比传统比色侧向流方法提升20倍。定量检测线性范围0.25–5.0 ng/mL,LOD=0.10 ng/mL。玉米样品中回收率96.8%~103.5%。该方法为食品中DON快速筛查提供高实用价值。

关键词:Deoxynivalenol, Fe‑polydopamine nanoparticles, Lateral flow assay, Metal‑organic framework, Signal “turn‑on”

参考文献Talanta, 2027, 130518, https://doi.org/10.1016/j.talanta.2026.130518

A ratiometric fluorescence sensor based on Eu3+@tetrafluorosuccinic acid functionalized UiO-67: Enhancing the detection performance of ofloxacin through pre-concentration effect#

摘要:氧氟沙星(OFL)过量使用导致水体与动物源食品残留,威胁人体健康,亟需开发水环境与食品基质中荧光传感材料。本文对UiO‑67进行两步后合成修饰,制备Eu³⁺@四氟琥珀酸功能化比率荧光材料Eu³⁺@UiO‑67‑TFSA。在1–15 μM浓度范围,对OFL检出限LOD=0.42 μM,比未氟化的Eu³⁺@UiO‑67‑SA(LOD=1.64 μM)降低约3.90倍;性能提升源于预富集效应。通过相关实验与DFT计算系统阐明检测机理。构建智能手机辅助可视化传感平台,成功应用于实际食品与环境水样中OFL检测。

关键词:Ofloxacin detection, Paper‑based sensor, Post‑synthetic modification, Pre‑concentration effect, Ratiometric fluorescent sensor

参考文献Food Chemistry, 2026, 150859, https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.150859

Water-stable luminescent cd(II) cluster for dual-mode fluorescence sensing of Zn2+, Fe3+, and Cr2O72−: XPS and time-resolved spectroscopic insights into photophysical mechanisms#

摘要:开发水稳定双核Cd(II)配位簇[Cd₂(pdm)₂(苯甲酸)₄](pdm=吡啶‑2,6‑二甲醇),作为多功能发光探针,用于水相选择性检测Zn²⁺、Fe³⁺、Cr₂O₇²⁻。探针对Zn²⁺表现明显荧光开启响应,对Fe³⁺、Cr₂O₇²⁻表现显著关断响应,特征发射峰约410 nm。定量荧光分析得到检出限:Zn²⁺ 2.245 × 10⁻⁶ M,Fe³⁺ 0.562 × 10⁻⁶ M,Cr₂O₇²⁻ 1.900 × 10⁻⁶ M;对应定量限分别为7.484×10⁻⁶、1.874×10⁻⁶、6.335×10⁻⁶ M。Fe³⁺、Cr₂O₇²⁻淬灭响应的Stern‑Volmer常数分别为5.123×10⁴、1.775×10⁴ M⁻¹。XPS、时间分辨光致发光、循环伏安机理研究表明,不同分析物对应不同电子相互作用与激发态淬灭路径。Fe³⁺、Cr₂O₇²⁻分别使荧光寿命从8.56 ns降至1.84 ns、1.88 ns,对应能量转移效率78.5%、78.0%。干扰实验、pH依赖测试、发射光谱分析、光稳定性研究证实水相条件下可靠性。循环实验结合PXRD表明多次传感‑再生循环后晶体结构保留;ICP‑OES测得酸性、中性、碱性条件下Cd²⁺溶出量分别仅为0.00682、0.00135、0.00496 mg·g⁻¹。该配位簇是稳健可复用的发光传感平台。

关键词:Aqueous ion detection, Cd(II) luminescent cluster, Dual‑mode fluorescence sensing, Photophysical mechanism, Time‑resolved photoluminescence (TRPL), X‑ray photoelectron spectroscopy (XPS)

参考文献Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2026, 128664, https://doi.org/10.1016/j.saa.2026.128664

Portable fluorescence sensing platform with 5% eu-doped g-C3N4 for visual analysis of four tetracycline antibiotics#

摘要:动物源食品中四环素类抗生素残留超标威胁健康,需要有效残留监测。本文通过高温固相法制备铕掺杂g‑C₃N₄荧光探针。与四种四环素作用后,g‑C₃N₄蓝色荧光通过内滤效应与静态淬灭被淬灭;同时Eu³⁺与四环素的β‑二酮/烯醇结构络合,通过天线效应增强Eu³⁺红色荧光。探针表现差异化比率响应,灵敏度顺序:土霉素 > 四环素 > 多西环素 > 金霉素,产生从蓝色到不同颜色的变化,可视化区分四环素类。土霉素、四环素、多西环素、金霉素检出限分别为1.00、2.18、3.51、23.66 nM。构建集成智能手机的水凝胶传感器,用于食品样品现场可视化检测。该策略为食品抗生素残留便携实时监测提供有前景的方案。

关键词:Hydrogel sensor, Tetracycline antibiotics, Visual detection

参考文献Food Chemistry, 2026, 150862, https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.150862

CRISPR-Cas12a cleavage-based fluorescence biosensor to detect arsenic content in rice grains from different regions of China#

摘要:纳米传感器在重金属检测中作用重要。大米砷污染严重危害健康,开发快速检测大米中As³⁺的纳米方法十分必要。本文利用CRISPR‑Cas12a反式切割活性,结合“适体‑锁”DNA传感器设计,构建生物传感器。传感器线性检测范围0~7.5 ng/L,最低检出浓度0.41 nM。该大米砷检测生物传感器特异性强、灵敏度高、分析速度快、操作简便。利用该传感器检测中国不同地区市售大米样品,81份样品均低于耐受限量;四川大米砷水平3.7 ± 0.1 μg·kg⁻¹,河南高达141.7 ± 5.3 μg·kg⁻¹。

关键词:Arsenic, Biosensor, CRISPR -Cas12a, Health hazard, Rice

参考文献International Journal of Biological Macromolecules, 2026, 154059, https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.154059

Nitrogen-doped MXene quantum dots for Cr6+ detection: A fluorescence quenching strategy combining electron transfer and inner filter effect#

摘要:工业铬排放造成严重环境污染与健康风险,六价铬毒性高、持久性强,亟需快速灵敏检测方法。本文采用“缺陷工程”,以吡咯为氮源裂解二维MXene前驱体,再通过还原策略钝化MXene量子点表面(r‑N‑MQDs)。量子产率达12.09%,源于量子限域效应与缺陷相关发光。将r‑N‑MQDs用作荧光探针灵敏可靠检测Cr⁶⁺,检出限7.2 μM,线性响应范围0.08–2.7 mM。Cr⁶⁺通过氧化还原驱动电子转移与内滤效应(IFE)协同作用,高效淬灭探针荧光。该荧光探针分析性能良好、响应可靠、实用性强,在环境重金属监测中潜力显著。

关键词:Fluorescent probes, Nitrogen doping, Quantum dots, Reduction

参考文献Materials Science and Engineering: B, 2026, 119814, https://doi.org/10.1016/j.mseb.2026.119814

Tetracycline detection in milk samples using a non-radiative fluorescence sensor of molecularly imprinted polymer nano-sheets#

摘要:四环素是广谱抗生素,广泛用于人与畜禽水产养殖;过量长期使用导致微生物耐药。本文通过一锅溶胶‑凝胶聚合制备荧光分子印迹聚合物纳米片(NS‑FMIPs),作为光学传感器快速选择性检测四环素。传感器306 nm激发,410 nm发射;传感机理为四环素与NS‑FMIPs之间FRET诱导淬灭。通过XRD、FTIR、FESEM、HRTEM、XPS、紫外‑可见、TGA全面表征。探针对四环素选择性高,1 min内即可观察荧光淬灭;对其他受试药物响应微弱。优化条件下,5–60 nM浓度范围线性良好,R²=0.9948,检出限2.64 nM,印迹因子4.137,灵敏度高。成功应用于牛奶与水样四环素检测,回收率78.4~97.5%。该传感器制备简单、选择性高、灵敏度好,可准确监测复杂基质中四环素。

关键词:Antibiotic analysis, Fluorescent molecularly imprinted polymers, Optical sensor, Tetracycline

参考文献Journal of Food Measurement and Characterization, 2026, https://doi.org/10.1007/s11694‑026‑04839‑0

Dispersive liquid-liquid microextraction coupled with ultra performance liquid chromatography-fluorescence detection for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in tea#

摘要:本文建立改进的分散液液微萃取‑超高效液相色谱‑荧光检测(DLLME‑UPLC‑FLD)方法,检测马来西亚市售茶叶中8种欧盟推荐多环芳烃(PAHs)。DLLME以二氯甲烷为萃取溶剂,甲醇为分散溶剂;C18柱分离,270 nm激发,四波长荧光检测。方法线性良好,检出限3.87–32.5 ng·L⁻¹,精密度RSD≤9.91%,回收率85.13–101.71%,富集因子35–48,绿色度评分0.53。分析43款商用袋泡茶与浸泡茶,䓛是最主要PAHs。∑PAH₈平均总浓度:后发酵茶(31.61 ng·kg⁻¹) > 全发酵茶(17.10 ng·kg⁻¹) > 半发酵茶(8.35 ng·kg⁻¹) > 花草茶(4.28 ng·kg⁻¹)。各类产品暴露边际值均高于临界安全阈值(10 000)。

关键词:Benz()anthracene, Benzo()fluoranthene, Benzo()pyrene, Chrysene, Fermented tea, Post‑fermented tea, UPLC‑FLD

参考文献Food Chemistry: X, 2026, 104387, https://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.104387

High-resolution fluorescence microscopy-based 3D encoding using polarity-sensitive dyes for rapid screening of microplastics in complex environmental samples#

摘要:微塑料是全球关注的新兴污染物,亟需快速监测技术实现有效生态风险管理。荧光显微镜广泛用于捕捉微塑料形貌,但在聚合物类型区分、与环境基质区分方面存在局限。本文提出基于高分辨荧光显微镜的三维(3D)编码策略,采用三种极性敏感染料(DNAS、DCM、MONS),快速筛查复杂环境基质中的微塑料。基于微塑料表面极性差异,吸附的极性染料发生分子内电荷转移(ICT);激发电荷转移态的极性依赖稳定改变发射能量,不同微塑料呈现不同荧光颜色。三种染料还因微塑料表面基团与染料之间的氢键、偶极‑偶极相互作用,表现不同ICT响应,辅助编码区分。采用自制便携荧光显微镜采集染色图像,将RGB值转换为CIE Lab坐标构建3D编码库;三角形或线性编码大幅提升微塑料与样品基质的空间区分度。该方法可快速识别12种常见微塑料,与10种天然非塑料基质清晰区分。CIE Lab坐标重复性良好,RSD 0.69–4.99%。加标样品验证与真实环境样品分析均表明,该工作流程可快速识别复杂样品中聚合物类型,结果与FTIR吻合。该低成本、便携、无需光谱仪的策略,为复杂环境样品微塑料快速筛查提供实用工具。

参考文献Analytical Chemistry, 2026, https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c02915

生物医学荧光成像、诊疗与再生医学#

本板块聚焦荧光技术在生物医学领域的应用,涵盖近红外二区手术导航、光响应气体供体伤口修复、pH探针细胞成像、碳点生物成像、单细胞酶活性分析、器官灌注评估、临床术中荧光应用等方向,包含细胞实验、动物模型、临床前与初步临床研究,展示荧光技术在诊断、治疗、术中导航中的转化价值。

Precise Surgical Navigation of Endometriosis via NIR‐II Fluorescence Imaging With a Semiconducting Polymeric Probe#

摘要:子宫内膜异位症是常见妇科疾病,表现为子宫内膜样组织异位生长,常导致慢性疼痛、不孕与全身炎症。病灶小、多发、视觉模糊,准确检测与完整手术切除仍具挑战。第二近红外窗口(NIR‑II, 1000–1700 nm)荧光成像组织穿透更深、散射与自体荧光更少,对比度与空间分辨率更优。本文开发P‑BPTI,一种NIR‑II发射半导体聚合物探针,缓解聚集淬灭(ACQ),提升体内生物成像效果。P‑BPTI纳米颗粒NIR‑II荧光强、光稳定性优异、组织穿透深。在多病灶小鼠子宫内膜异位症模型中,实现无创病灶可视化与实时图像引导切除,效果优于单体对照物与吲哚菁绿(ICG)。每7天重复给药,可实现术后长达49天的病灶状态定期NIR‑II成像监测。术后组织学分析进一步证实有效病灶清除与病理活性降低。该探针在子宫内膜异位症NIR‑II图像引导手术与长期监测中具备潜力,有望提升病灶定位与治疗结局。

关键词:endometriosis, fluorescence imaging, NIR‑II window, polymeric contrast agent, surgical navigation

参考文献Angewandte Chemie International Edition, 2026, e2407891, https://doi.org/10.1002/anie.2407891

A photoresponsive H2S donor with fluorescence tracking for promoting wound healing#

摘要:伤口愈合是涉及炎症反应、氧化应激、组织重塑的复杂过程。硫化氢(H₂S)是重要内源性气体递质,凭借抗炎、抗氧化、促血管生成特性在组织修复中发挥关键调控作用。但在病变部位实现时空精准的H₂S释放仍具挑战。本文设计构建光响应H₂S供体分子H‑1a,光照下硫代碳酸酯键断裂生成羰基硫化物,再通过碳酸酐酶催化转化为H₂S。细胞实验表明H‑1a可高效胞内递送,细胞相容性良好。在小鼠全层皮肤伤口模型中,H‑1a联合光照促进伤口闭合,改善组织再生。该分子在可控气体递质递送与伤口愈合应用中前景良好。

关键词:Controlled release, Fluorescence imaging, Photoresponsive HS donor, Wound healing

参考文献Biosensors and Bioelectronics, 2026, 119155, https://doi.org/10.1016/j.bios.2026.119155

Analysis and application of BODIPY-based wide-range pH probes for fluorescence imaging of microorganisms and cells#

摘要:本文设计合成pH响应荧光探针N‑BOD/2N‑BOD,用于微环境pH变化实时监测。在BODIPY母核中引入推‑拉电子体系,实现pH 2.0–11.0宽pH响应范围。低介电常数溶液中,荧光发射波长接近近红外区(~700 nm)。该分子设计不仅通过增强分子内电荷转移实现发射红移,还实现可逆质子敏感荧光开关。酸性条件下荧光显著增强,颜色从红紫变为黄绿;碱性条件下荧光淬灭,激发光照射后可恢复原始红色荧光。生物实验证实膜通透性优异,可在弱酸性/弱碱性微环境(pH 5.2–10.2)可视化RM‑1细胞,还可在极端酸性条件(pH < 4.0)实时监测大肠杆菌。探针光稳定性优异(光照2 h保留95%以上强度),生物安全性好(50 μM浓度细胞存活率>90%),是肿瘤酸中毒成像、炎症进程追踪、pH相关病理机制研究的高灵敏分析工具。

关键词:BODIPY, fluorescence imaging, microenvironmental pH monitoring, pH response

参考文献Dyes and Pigments, 2026, 114131, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2026.114131

Synthesis of high quantum yield orange carbon dots as multifunctional fluorescence probe in VB12 detection and bio-imaging#

摘要:本文以番红T与2,2’‑二硫代二苯甲酸为原料,溶剂热法合成独特橙色发射碳点(O‑CDs)。二氯甲烷中最大发射峰595 nm,量子产率81.63%。可制备成荧光水凝胶、粉末、薄膜,荧光性能优异。0‑200 μM浓度范围线性关系R²=0.9973,检出限0.19 μM。成功应用于蛋黄、牛奶等真实食品样品分析,回收率99.21%~101.8%;传感机理为内滤效应与动态淬灭。O‑CDs毒性低、生物相容性好,可用于B16F10‑2细胞、斑马鱼生物成像,还可实现活细胞维生素B12检测。该橙色碳点在食品安全、生物传感、生物成像、荧光薄膜等领域应用前景广阔。

关键词:Bioimaging, Carbon dots, Orange emission carbon dots, Vitamin B12 sensing

参考文献Microchimica Acta, 2026, 646, https://doi.org/10.1007/s00604‑026‑08361‑4

Spatiotemporal sequential fluorescence and electrochemistry bimodal quantitation of enzyme activity in a living cell#

摘要:活细胞内酶活性的精准时空单细胞定量,对理解细胞异质性与疾病筛查至关重要。现有单信号方法精度不足,时空多模态策略尚未开发。本文开发时空序列荧光‑电化学双模态平台,实现活细胞中天冬酰胺内肽酶(AEP)活性的空间定位与精确定量。双AIE探针pyTPE‑CBT通过θ纳米针递送进入单细胞,荧光增强11.18倍,可视化AEP空间分布。荧光成像引导下,将纳米针检测通道定位于目标亚细胞区域。AEP介导探针分子切割,改变电荷密度与有效通道尺寸,调制离子电流实现定量检测,检出限LOD=3.83 ng/mL。该方法克服传统单模式方法缺陷,为研究单细胞酶异质性、亚细胞定位与动态酶活性提供强大工具。

参考文献Nano Letters, 2026, https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c02449

“Synergistic Effect of CQDs on the Spectroscopic Behaviour and Bioactivity of Azo Dyes: Bio-imaging Applications”#

摘要:偶氮染料类药样性质优异,广泛用于纺织、食品、化妆品、制药行业;其固有荧光使其有望用于生物成像,但荧光强度与量子产率低限制应用。碳量子点(CQDs)可显著增强染料荧光。本文假设新合成偶氮染料与CQDs相互作用,通过特定光物理机制增强荧光。利用紫外‑可见吸收、FTIR、稳态与时间分辨荧光光谱研究染料‑CQD相互作用;测试量子产率、Zeta电位,以及抗菌、抗氧化、溶血等体外药理活性。结果显示,与CQDs作用后荧光强度增强、激发态寿命延长、荧光量子产率提升;增强机制为FRET与AIE协同作用。偶氮染料‑CQD杂化物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌表现协同抗菌活性,DPPH自由基清除活性提升,溶血率低于2%,血液相容性优异。该研究凸显偶氮染料‑碳点杂化物在生物成像与生物医学中的应用潜力。

关键词:Aggregation‑induced emission (AIE), Azo dyes, Biological activity, Carbon quantum dots (CQDs), Fluorescence enhancement, Förster resonance energy transfer (FRET)

参考文献Journal of Fluorescence, 2026, https://doi.org/10.1007/s10895‑026‑04912‑3

Intraoperative indocyanine green (ICG) fluorescence to assess mucosal integrity during laparoscopic heller–dor surgery: A pilot randomized study#

摘要:贲门失弛缓症是罕见食管动力障碍,腹腔镜Heller‑Dor(LHD)肌层切开术是I/II型疾病金标准手术。术中黏膜损伤是相关风险,实时评估黏膜完整性仍具挑战。本前瞻性随机试点研究评估术中ICG荧光评估黏膜完整性的可靠性,以及是否减少术中和术后额外检查。患者按1<1随机分为术中icg荧光评估组>,或标准术中内镜+术后造影组。主要终点为术中黏膜漏检出率;次要终点包括手术时间、术中和术后并发症、住院时长、术后疼痛、炎症指标、饮食进展与12个月随访。共纳入71例患者(ICG组37例,标准组34例)。两组术中和术后并发症、术后恢复、炎症指标无显著差异。ICG组手术时间显著短于标准组(中位95 min vs 105 min,p = 0.04)。术中ICG荧光安全可行,可实时可视化LHD手术中黏膜完整性,可作为标准手术的有效辅助手段,优化手术效率与资源利用。

关键词:Achalasia, Esophageal surgery, Fluorescence‑guided surgery, Indocyanine green fluorescence, Intraoperative assessment, Laparoscopic Heller–Dor, Mucosal leak

参考文献Updates in Surgery, 2026, https://doi.org/10.1007/s13304‑026‑02806‑4

Texture analysis using indocyanine green fluorescence measurement during porcine hypothermic oxygenated machine perfusion#

摘要:开发低温氧合机器灌注(HOPE)期间器官活力评估新方法,对扩大心死亡供体器官池、提升移植率意义重大。本文提出基于ICG荧光图像纹理分析的定量方法,采用灰度共生矩阵(GLCM)的“对比度”特征,定义评估指数h为ICG灌注200 s后平均对比度,评估器官活力。实验采用0 min(WIT0)或45 min(WIT45)热缺血猪肝,经双低温氧合机器灌注保存,再用离体再灌注模型(IRM)常温自体血再灌注评估。定性观察WIT45肝脏灌注更不均一,存在“局部无荧光区”。定量分析显示,评估指数h与IRM期间120 min门静脉阻力呈强正相关(r = 0.70,p = 0.015),与肝动脉阻力也相关(r = 0.40)。该方法可在移植前定量预测缺血再灌注损伤导致的血管阻力,为HOPE灌注拓展提供可能。

参考文献Artificial Organs, 2026, aor.70199, https://doi.org/10.1111/aor.70199

Environmental particulate reference materials increase DCFDA fluorescence and reduce ATP-dependent viability in primary mouse retinal cells#

摘要:长期暴露PM2.5与视神经病变、视网膜神经退行性变相关,但实验证据有限。本文在原代小鼠视网膜细胞、小鼠眼表反复暴露模型中,评估两种认证环境颗粒物参比材料的影响。体外实验中,颗粒物暴露导致DCFDA荧光与ATP依赖活力发生条件依赖性变化,效应集中在特定视网膜胶质细胞条件。标准化与多重检验校正后,直接比较未显示α‑生育酚或N‑乙酰半胱氨酸对颗粒物相关反应有显著保护作用;视网膜胶质细胞共培养相比单培养,也未显著改善视网膜神经节细胞(RGC)存活。出生后小鼠眼表给药与内层视网膜变薄、RGC标记阳性细胞减少相关。成年Thy1‑CFP小鼠中,颗粒物处理眼CFP阳性细胞数低于双侧盐水对照(平均差−14.4个,95%CI −28.1~−0.7,P = 0.040)。这些发现支持所用条件下的细胞与视网膜易感性,但未证实颗粒转运至视网膜、因果氧化机制,或人群PM2.5暴露的定量风险。

关键词:Particulate matter, Reactive oxygen species, Retinal ganglion cell, Retinal glial cell

参考文献Biochemistry and Biophysics Reports, 2026, 102758, https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2026.102758

An ultra-sensitive liquid chromatography-fluorescence detection method for determining hCE1 activity and evaluation of hCE1 as a biomarker of liver injury#

摘要:人羧酸酯酶1(hCE1)在肝脏高表达,肝细胞损伤时释放入血,有望成为肝损伤生物标志物。但现有测量方法选择性差、灵敏度不足,易受血清白蛋白、丁酰胆碱酯酶、对氧磷酶1干扰。本文设计合成新型荧光探针NCMNe,建立超灵敏液相色谱‑荧光检测(LC‑FD)方法,定量血浆hCE1活性并评估其肝损伤生物标志物价值。特异性研究显示NCMNe可被hCE1选择性水解,不受HSA、PON1、BChE干扰。该方法定量下限达0.001 μM,是目前最灵敏的hCE1活性测定方法。临床样本分析显示,乙肝患者血浆hCE1活性显著高于健康对照,与谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)高度相关。ROC曲线分析表明血浆hCE1活性检测可有效识别肝脏病变(AUC = 0.901,p < 0.0001),诊断性能与ALT、AST相当。该方法可高灵敏选择性测定血浆hCE1活性,支持hCE1作为有前景的血清肝损伤生物标志物。

关键词:Carboxylesterase 1, Liver injury biomarker, NCMNe fluorescent probe, Ultra‑Sensitive LC‑FD Method

参考文献Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2026, 117719, https://doi.org/10.1016/j.jpba.2026.117719

植物叶绿素荧光与农业生态遥感#

本部分收录叶绿素荧光技术在作物生理、胁迫检测、病害诊断、生态系统碳水循环、遥感估产中的应用研究,涵盖干旱胁迫评估、病害早期检测、光合效率日动态、蒸散估算、无人机多光谱结合机器学习等方向,为精准农业、生态监测提供光学定量手段。

Multi-scale insights into the diurnal dynamics of far-red solar-induced chlorophyll fluorescence emission efficiency in an evergreen needle forest#

摘要:光系统发射的太阳诱导叶绿素荧光(SIF),已成为监测光合活动的关键遥感信号。SIF对结构与生理影响均敏感,其生理组分可直接反映植被光合状态。既往研究广泛表征了SIF的季节、日动态与环境驱动,但信号中的生理组分仍有待深入。荧光校正植被指数(FCVI)等进展实现了荧光发射效率(ΦF)提取,为从SIF中分离生理信息提供途径。本研究在常绿针叶林研究冠层ΦF特征及其对环境因子的响应。首先利用土壤冠层光合与能量通量观测(SCOPE)模拟,验证FCVI方法在该森林冠层结构下反演ΦF的可靠性。然后结合冠层ΦF与叶片尺度MONI‑PAM相对ΦF,探究ΦF日动态及其环境响应。结果表明,冠层ΦF呈双峰日变化模式,清晨与傍晚出现峰值,午间显著降低;生长季存在明显日滞后环,上午与下午光响应关系不同。叶片水平测量表明,正午之后非光化学淬灭(NPQ)加速弛豫,同时提升荧光发射与光系统II(PSII)效率。研究假设水力限制是上午NPQ值相对较高的原因。该研究凸显整合冠层与叶片尺度观测,区分结构与生理调控对ΦF的影响,改进基于SIF的光合表征的价值。

关键词:Diurnal dynamics, Fluorescence correction vegetation index, Fluorescence emission efficiency, Non‑photochemical quenching, Solar‑induced chlorophyll fluorescence

参考文献Agricultural and Forest Meteorology, 2026, 11440, https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2026.11440

Constraining the maximum entropy production approach with sun-induced chlorophyll fluorescence to estimate evapotranspiration in a seasonally dry deciduous forest#

摘要:干旱半干旱生态系统蒸散(ET)估算,对理解植被不同物候期优化利用包气带储水的策略至关重要。适用于偏远孤立地区、可拆分估算土壤蒸发(E)与植物蒸腾(T)的ET技术仍然有限。基于简单热力学模型的最大熵产(MEP)方法,可以估算土壤与冠层能量平衡组分,理解蒸散季节变化。本研究在半干旱落叶林实施MEP方法,评估总蒸散与冠层蒸腾通量的季节演变;利用遥感太阳诱导叶绿素荧光(SIF)表征植被物候,约束生长季蒸腾通量。与涡度相关法原位观测相比,MEP方法日ET估算效果良好(R = 0.96,MAE = 0.32 mm·d⁻¹)。与GLEAM、PML等独立全球蒸腾评估产品相比,MEP模型蒸腾估算稳健性良好。基于热性质的MEP方法仅需简单气象观测作为输入,设备与人力投入远低于涡度相关法,是长期半干旱与偏远监测点估算蒸散的可靠替代方法。

关键词:Evaporation, Hydrological modeling, North American monsoon, Transpiration

参考文献Journal of Hydrology, 2026, 136295, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2026.136295

Early detection and recovery assessment of water deficit in strawberry using leaf position-specific chlorophyll fluorescence responses#

摘要:水分亏缺严重制约草莓产量,但不同叶片发育阶段光合敏感性差异仍不明确。本研究利用叶绿素a荧光瞬变(OJIP)分析与JIP测试参数,结合机器学习分类与SHAP特征归因,研究两个不同位置叶片水分亏缺诱导的PSII损伤,并通过恢复实验评估响应可逆性。植株经受轻度、重度水分亏缺6天,随后恢复实验。第一片完全展开叶(L1),胁迫从I步扰动、电子传递效率降低,逐步发展到J步参与、K带形成,重度胁迫下OJIP全面崩溃;性能指数(PIabs)从第3天开始不可逆下降,第6天结构崩溃。第三片完全展开叶(L3),干旱早期即同时发生J相与I相响应,反应中心完整性保持;PIabs从第4天开始不可逆,结构参数全程可逆。分类器中,多层感知机(MLP)准确率最高(幼叶第4天0.932)。SHAP分析确定L1主要预测因子为REo/CSm,L3为Vk/Vi,对应不同的OJIP动力学特征。该研究支持基于叶片位置、时间分辨的荧光框架,用于早期非破坏性水分亏缺检测,可为草莓灌溉管理提供依据。

关键词:Chlorophyll fluorescence, Leaf age, Machine learning, Strawberry, Water deficit

参考文献Scientia Horticulturae, 2026, 115125, https://doi.org/10.1016/j.scienta.2026.115125

RGB-based estimation of chlorophyll-fluorescence-derived photochemical status across garden plant species under progressive drought#

摘要:叶绿素荧光提供植物光化学响应的灵敏信息,但测量要求限制了高通量应用。本研究探究渐进土壤干旱过程中,RGB成像能否跨园林植物物种近似叶绿素荧光衍生的光化学状态。通过主成分分析,从5个高度相关的JIP测试能量通量变量构建光化学状态指数(PSI)。数据集包含50组物种‑土壤水分阶段聚合观测,涵盖10个物种、5个连续土壤水分阶段。评估11个RGB衍生变量,采用嵌套留一物种验证评估偏最小二乘回归模型。PC1解释了96.5%的荧光衍生通量共同变异;g、GLI、ExG、ExGR、CIVE在所有外层折叠中均被保留。最终模型集外层R²为0.469,RMSE为1.585,MAE为1.183。但物种特异性R²从−0.179到0.959不等,校准斜率0.509表明预测范围压缩。该研究提供了RGB近似荧光衍生光化学状态的概念验证证据,但物种间可迁移性不一致,实际应用前需要外部验证。

关键词:chlorophyll fluorescence, garden plants, JIP‑test, nested leave‑one‑species‑out validation, partial least‑squares regression, Photochemical Status Index (PSI), progressive drought, RGB imaging

参考文献Horticulturae, 2026, 1068, https://doi.org/10.3390/horticulturae12091068

Machine learning techniques for accessing the chlorophyll content and fluorescence in maize based on UAV multispectral sensor#

摘要:冠层叶绿素含量(CCC)与叶绿素荧光(ChlF)是作物生理状态与生产力的关键指标。无人机多光谱传感结合机器学习,为精准无损监测这些性状开辟了新可能。本研究在印度泰米尔纳德邦农业大学,评估30种植被指数(VIs)与6种机器学习算法在雨季与旱季估算玉米CCC与ChlF的性能。回归分析表明,红边指数如RECI、NDRE、MTCI、LCI始终优于绿度指数。雨季RECI与NDRE表现最优,CCC的R²=0.893,ChlF的R²=0.829,RMSE最低。旱季MTCI对CCC、LCI对ChlF表现最佳,R²分别为0.783、0.883。机器学习算法中,偏最小二乘回归(PLSR)雨季预测精度最高;随机森林(RF)旱季表现最优。K近邻(KNN)两季表现均最差。研究证实无人机多光谱植被指数结合机器学习,可在不同季节条件下准确可扩展估算玉米CCC与ChlF,适用于精准作物监测与可持续农业管理。

关键词:Crop physiology, Machine learning algorithms, Remote sensing, Sustainable crop management, UAV‑based monitoring, Vegetation indices

参考文献BMC Plant Biology, 2026, https://doi.org/10.1186/s12870‑026‑09661‑w

Field validation of chlorophyll fluorescence imaging for early detection of wheat powdery mildew: Identifying QYmax as a key physiological indicator#

摘要:小麦白粉病严重威胁全球粮食安全,早期检测对精准防控至关重要。叶绿素荧光成像技术在实验室研究中展现出早期诊断潜力,但在复杂田间环境的实际应用仍然有限。本研究在河南田间试验中,系统采集3个关键生育期94片小麦叶片的叶绿素荧光图像与关键参数(QYmax、Rfd、Y(NO)),同时利用软件量化病害严重度(DS)。结果验证,反映PSII最大光化学效率的QYmax与DS相关性最强,r = ‑0.77;在病害发展过程中持续显著下降,且往往早于可见症状。Rfd与Y(NO)参数变异性更大。该研究证实,叶绿素荧光成像技术以QYmax为灵敏指标,可用于田间小麦白粉病诱导的光合生理胁迫早期检测。建立的高分辨荧光成像结合自动化病害评估技术流程,为基于光合生理的监测策略开发提供数据与方法基础。

关键词:Chlorophyll, Chlorophyll Fluorescence Imaging, Correlation, Disease Detection, Diseases, Fluorescence, Human factors, Industrial plants, Plants (biology), Powdery mildew of wheat, Printing, Signal detection, Stress

参考文献, 2026, 1—6, https://doi.org/10.1109/Geoinformatics72247.2026.11665118

Generation Mean Analysis of Gene Action for Photosystem II Fluorescence Parameters in Two Bread Wheat Crosses#

摘要:叶绿素荧光参数是光系统II功能与整体光合性能的灵敏指标,但其在小麦中的遗传结构仍不清楚。本研究旨在阐明两个面包小麦杂交组合(N‑92‑9 × Ehsan、Kohdasht × Ehsan)中,控制叶绿素荧光性状的基因作用。采用随机完全区组设计,三次重复,评估6个世代(P1、P2、F1、F2、BC1、BC2)。测定16项基于OJIP的荧光参数。N‑92‑9 × Ehsan组合14个参数、Kohdasht × Ehsan组合12个参数检测到显著世代效应。统计模式与世代均数分析表明,加性、显性、上位效应的贡献因杂交组合与性状而异。多数性状|F|/√(D×H)比值小于1,表明显隐性等位基因在亲本间分布不对称,显性效应对控制这些性状十分重要。广义遗传力中等至高,N‑92‑9 × Ehsan组合Fv/Fm可达0.991,Kohdasht × Ehsan组合ABS/CSm为0.697。多数性状以显性基因效应为主,杂交育种策略对改良更有效;仅Kohdasht × Ehsan组合的TRo/CSo以加性效应为主,适合选择法改良。该研究为小麦PSII荧光参数的基因作用提供了杂交特异性定量评估,展示了世代均数分析结合标记方法在小麦育种光合效率改良中的价值。

关键词:gene action, generation mean analysis, heritability, hybrid breeding, OJIP test, photosystem II, wheat

参考文献J, 2026, 26, https://doi.org/10.3390/j9030026

X射线荧光与光谱分析方法学#

本板块收录X射线荧光(XRF)、时间分辨荧光、激光诱导荧光等光谱技术的方法学进展与应用,涵盖基体效应校正、机器学习定量、样品前处理影响、手持现场检测、多技术集成等方向,覆盖环境、地质、文物、工业、生物等多领域。

Preservation Artifacts in Zebrafish X-ray Fluorescence Imaging#

摘要:保存与包埋流程会显著影响X射线荧光成像(XFI)测得的元素分布,尤其是可移动内源性元素。甲醛固定的影响已被广泛研究,但甲基丙烯酸酯包埋的影响相对较少。本研究将暴露于甲基汞‑L‑半胱氨酸的斑马鱼幼体,分别采用JB‑4甲基丙烯酸酯包埋,或冷冻切片/空气干燥(冷冻保存),然后切片进行定量XFI分析。汞分布受保存方法影响较小;而钾、钙、铜、硫、硒、锌等内源性元素,甲基丙烯酸酯包埋后出现不同程度的流失或重分布,其中钾流失尤为明显。尽管存在这些变化,甲基丙烯酸酯包埋相比冷冻保存提供了更好的形态保存。结果表明,甲基丙烯酸酯包埋适合主要关注汞定位的研究;而当需要准确保存内源性元素分布时,冷冻保存仍然是更优选择。

参考文献Metallomics, 2026, mfag026, https://doi.org/10.1093/mtomcs/mfag026

A comparative study of machine learning algorithms trained with monte carlo simulations for X-ray fluorescence analysis#

摘要:X射线荧光(XRF)光谱快速、可靠、无损,广泛用于定量分析;但基体效应、光谱重叠、背景干扰、标准样品需求等挑战,使定量分析难度增加,推动了机器学习模型从代表性数据集中学习组成‑光谱关系。本研究从XRF光谱提取归一化特征峰面积作为输入,预测不锈钢样品元素组成。采用蒙特卡洛模拟生成数据集,训练人工神经网络(ANN)、随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)算法。全部模型均与实验结果兼容,其中ANN效果最优,尤其是对微量元素。结果证明,使用模拟生成数据集训练机器学习模型是可行的,可以减少对大量实验数据的依赖。

关键词:Artificial neural network, Machine learning, Quantitative analysis, Random forest, Support vector regression, X‑ray fluorescence

参考文献Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2026, 166289, https://doi.org/10.1016/j.nimb.2026.166289

Non-invasive analysis of the palette of antonio berni in four paintings from 1931 to 1944 by portable X-ray fluorescence spectroscopy (pXRF)#

摘要:本研究针对阿根廷著名画家Antonio Berni四幅20世纪中期油画作品,采用便携X射线荧光光谱(pXRF)进行非侵入原位分析,鉴定其颜料调色板,反映其创作阶段材料选择。结果显示画家偏好使用传统红、蓝、绿无机颜料,以及含铅、锌、钡、钛的白色颜料。1930年代底层为锌基与铅基化合物混合,到后期作品《Mujica Lainez肖像》则使用立德粉。其中,四幅作品均检出锌,对博物馆保护具有重要意义——锌皂形成会威胁画作结构完整性与外观。

关键词:Inorganic pigments, Non‑invasive analysis, Oil paints, pXRF

参考文献Radiation Physics and Chemistry, 2027, 114417, https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2026.114417

Characterization of the ubatuba formation using gamma radiometry, X-ray fluorescence and well logs: A case study from the upper cretaceous to the lower paleogene in the campos basin#

摘要:坎波斯盆地土仑阶、坎潘阶、白垩纪‑古近纪过渡发育滚动背斜与阶梯断层,反映沉积与重组过程中强烈的构造影响。构造活动形成独特沉积模式与环境突变,可通过地球物理方法多尺度识别。本研究旨在界定层序特征,建立钻井岩屑之间的分析关系,深化对盆地沉积演化与充填过程的认识。采用HPGe探测器伽马能谱分析,结合X射线荧光数据,实现层系表征与区分,解释关键地层界面。整合测井资料与实验室数据,基于XRF测得的钙、硅、铝、钛、钾、铀、钍浓度,以及密度与中子测井响应,解释5个地层界面。结果与伽马能谱分析一致,表明海侵始于下土仑阶,延续至康潘阶;随后海退持续至古近纪,最大海泛事件发生在康潘阶,每个阶段伴随特征沉积与地球化学变化。

关键词:Campos Basin, Drilling Cuttings, Gamma Spectrometry, Well Logs, X‑ray Fluorescence

参考文献Applied Radiation and Isotopes, 2026, 112866, https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2026.112866

Integrated SERS and fluorescence enhancement strategies for trace contaminants in food#

摘要:食品中痕量污染物带来重大健康风险,由于分析物丰度低、基质复杂,造成信号抑制、背景干扰、定量鲁棒性差,光谱检测仍具挑战。本综述系统梳理2019年1月至2026年6月发表的表面增强拉曼光谱(SERS)与荧光光谱(FS)集成检测策略研究。集成增强定义为分析流程中识别、富集、基质净化、信号转导、光学放大、数据解析的功能耦合。根据模块间功能关系,策略分为顺序、并行、混合三类;人工智能辅助解释作为跨层数据分析,而非独立增强模式。比较农药残留、霉菌毒素与生物胺、兽药残留、非法添加剂、掺假与禁用残留、重金属等应用,在基质干扰控制、分析鲁棒性、验证深度、便携性、监管相关性方面的表现。顺序增强最适用于需要净化、富集、间接转导或分级放大的场景;并行增强适合快速、比率、多通道、便携检测;混合增强结合上游纯化与下游多模态信号生成。当光谱重叠、非线性响应、基质依赖背景限制直接分析时,AI辅助解释尤其有价值。当前研究仍受验证不一致、过度依赖检出限、AI模型外部测试有限、基片与探针重现性标准化不足等制约。该工作流导向框架支持集成光谱策略的合理选择与评估。

关键词:Fluorescence spectroscopy, Food safety, Integrated strategies, Surface‑enhanced Raman spectroscopy, Trace detection

参考文献Environmental Research, 2026, 12553, https://doi.org/10.1016/j.envres.2026.12553

发光材料、器件与交叉应用#

本板块聚焦发光材料基础光物理、器件光学、工业与交叉领域应用,涵盖聚合物复合光学、共晶电荷转移发光、牙科荧光材料、酶作用荧光研究、半导体测温、艺术文物分析等方向,展现荧光与发光材料在材料、工程、化工、文化遗产等领域的多元价值。

Influence of silane surface modification of YAG on the optical properties and fluorescence behavior of PMMA composites#

摘要:透明聚合物‑陶瓷复合材料的性能由聚合物‑颗粒界面性质决定,界面控制界面黏附、颗粒分散以及最终光学与力学性能。本研究制备含未改性与(3‑巯丙基)三甲氧基硅烷(MPTMS)功能化钇铝石榴石(YAG)颗粒的透明聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)杂化复合材料,探究界面工程对复合材料构效关系的作用。溶液浇铸法制备0.5、1.0、2.0 wt% YAG薄膜。FTIR证实表面功能化成功;FESEM显示MPTMS促进颗粒更均匀分散,与聚合物‑颗粒界面黏附增强一致。界面改善带来更高的光学透明度、玻璃化转变温度提升、低填充量下拉伸模量提升,表明陶瓷相与聚合物基体之间更高效的应力传递。时间分辨激光诱导荧光测量进一步表明,界面修饰改变PMMA/YAG复合材料的荧光响应,发射谱展宽,光谱‑时间演化改变。结果证明,MPTMS介导界面工程是调控透明PMMA/YAG杂化材料颗粒分散、荧光行为、光学透明度与热机械性能的有效策略,面向先进光子与光管理应用。

关键词:PMMA, Raman spectroscopy, Surface modification, TR‑LIF, Transparency, YAG

参考文献Optical Materials, 2026, 118451, https://doi.org/10.1016/j.optmat.2026.118451

Fluorescence in direct dental resin-based composites and natural teeth: A narrative review#

摘要:天然牙齿因牙本质内有机成分而天然发荧光,决定其活力与紫外线下外观。当代树脂复合材料越来越多地掺入荧光剂,模拟该特性,提升与天然牙列的美学融合。本综述考察天然牙与直接树脂复合材料的荧光特征,评估牙科荧光评估方法,识别影响荧光稳定性与仿生性能的因素。天然牙发射峰一般在410‑500 nm,牙本质荧光强度高于牙釉质。复合树脂通常掺入稀土氧化物荧光剂,发射波长相近(约450‑485 nm),但不同品牌与色度之间强度差异很大。材料荧光受组成、老化与环境暴露影响。荧光分光光度法可提供高精度定量评估,而摄影与定量光诱导荧光(QLF)方法临床适用性更强。尽管荧光仿生取得重大进展,但当代材料间的变异性仍然可以区分天然牙与修复体。因此荧光方法仍可用于修复体识别;但仿生性能持续提升可能会降低其未来作用。

关键词:aesthetics, biomimetics, composites, fluorescence, forensic, odontology, resin composite, ultraviolet

参考文献Dentistry Journal, 2026, 535, https://doi.org/10.3390/dj14090535

Modulating solid-state fluorescence of anthracene-chalcone-imine derivatives via cocrystal self-assembly with TCNB: Molecular stacking and theoretical analysis#

摘要:基于四氰基对苯二醌二甲烷(TCNB)与蒽衍生物的电荷转移共晶已被广泛研究,但开发具有多样超分子结构与可调光学性质的新型给体‑受体体系仍然非常重要。本文合成蒽基苯甲酰腙衍生物APHD,含腙键连接蒽与苯甲酰腙单元,作为电子给体(D)。与电子受体TCNB超分子自组装,得到电荷转移共晶APTC。三元相图实验确定纯共晶相稳定区域。单晶X射线衍射显示APTC为交替给体‑受体堆积,主要由面对面π···π相互作用与弱分子间相互作用稳定。粉末XRD与FT‑IR进一步证实纯共晶相形成。相比纯APHD,APTC吸收谱展宽红移,发射红移约103 nm,量子效率提升,寿命延长。DFT计算表明电荷转移相互作用诱导电子重新分布,减小带隙,调控激发态性质。该研究阐明了电荷转移共晶形成对扩展π共轭蒽腙衍生物光学性质的影响,为蒽基荧光电荷转移共晶材料理性设计提供新见解。

关键词:Charge‑transfer, DFT, Non‑covalent interactions, Optical property modulation, Supramolecular self‑assembly

参考文献Journal of Solid State Chemistry, 2026, 126312, https://doi.org/10.1016/j.jssc.2026.126312

Mechanistic insights into the reduction of nonproductive binding of cellulases onto residual lignin by sulfonated polystyrene-based additives revealed by fluorescence spectroscopy and molecular docking#

摘要:磺化聚苯乙烯类添加剂可有效减少纤维素酶在木质素上的非生产性吸附,提升木质纤维素酶法糖化效率,但其相互作用机理仍不清楚。本研究采用分子对接与荧光光谱,研究磺化聚苯乙烯添加剂、纤维素酶、木质素之间的相互作用。分子对接显示,添加剂主要通过氢键、静电相互作用、疏水相互作用、阳离子‑π相互作用,与纤维二糖水解酶(CBH)非催化区结合。荧光与热力学分析表明,添加剂‑纤维素酶复合物形成显著改变纤维素酶‑木质素相互作用。对于全磺化与部分磺化聚苯乙烯(fSPS与pSPS),氢键与范德华力是减少非生产吸附的主要相互作用;而苯乙烯与2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸钠共聚物(ST‑co‑AMPS)中,静电相互作用起主要作用。温度升高降低木质素与添加剂‑酶复合物的结合亲和力,表明升温有助于缓解非生产吸附。分子量更低、亲水性更高的添加剂促进效果更好。该研究揭示了磺化芳香聚合物通过调控纤维素酶‑木质素相互作用提升酶法糖化的机理,为高效酶水解促进剂设计提供指导。

关键词:Adsorption mechanism, Lignocellulose enzymatic saccharification, Sulfonated polystyrene‑based additives

参考文献Biomass and Bioenergy, 2027, 110012, https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2026.110012

β-Ga2O3 device in-situ temperature measurement using micro/nano fluorescence fiber optic SPM probe#

摘要:局部发热会降低超宽禁带半导体器件的性能与寿命。本文报道量子点(QDs)荧光测温方法,用于β‑Ga₂O₃器件原位、非接触、无需样品制备的局部温度测量。该方法将量子点固定在无涂层光纤探针尖端作为温度传感器,相比现有方法提升光学收集效率与电磁兼容性。采用扫描探针显微镜(SPM)控制探针‑样品距离,实现非接触测量。使用校准灵敏度为0.137 nm/°C的探针,测量不同供电电压下β‑Ga₂O₃器件局部表面温升。比较代表性区域温升,评估局部产热与散热行为。结果表明,该荧光光纤探针测温方法可为微纳尺度半导体器件原位热分析提供有效途径。

关键词:Art, Contacts, Fluorescence, fluorescence probe, in‑situ measurement, local temperature, Photonic band gap, Probes, Quantum dots, SThM, Surfaces, Temperature, Temperature measurement, Textile fibers, β‑Ga2O3

参考文献IEEE Photonics Technology Letters, 2026, 1—1, https://doi.org/10.1109/LPT.2026.3728192

分子诊断与临床检验#

本部分收录基于荧光的分子诊断、临床生化、公共卫生相关研究,涵盖多重PCR呼吸道病毒检测、碳青霉烯酶基因定量、酶活性生物标志物、器官灌注评估等方向,包含方法学开发、性能评估与临床样本验证。

Development and application of an integrated full-sequence gene fluorescence quantitative PCR system for carbapenemase genes blaKPC and blaNDM#

摘要:产碳青霉烯酶肠杆菌科(CPE)传播已成为全球关注。快速可靠的碳青霉烯酶检测方法十分必要。分子方法比表型方法更快,灵敏度特异性更高。但传统PCR常靶向部分序列,可能漏检变异体或亚型。本研究旨在建立全新的全序列基因荧光定量PCR系统,检测CPE中blaKPC与blaNDM基因。设计针对blaKPC和blaNDM基因的全序列扩增引物,建立全序列荧光定量PCR系统,评估特异性、灵敏度、检出限。采用94株临床碳青霉烯耐药肠杆菌分离株(69株肺炎克雷伯菌、17株大肠杆菌)评估性能。该系统可特异性扩增blaKPC和blaNDM基因,两种基因检出限均为10² CFU/mL;抗干扰能力强;灵敏度均为100.00%;blaKPC特异性91.30%,blaNDM特异性98.41%;Kappa系数分别为0.9147、0.9761。系统还可检测blaKPC‑33、blaKPC‑71变异株。该检测方法灵敏度高、特异性强、可检测突变基因。

关键词:Carbapenem‑resistant enterobacteriaceae, Carbapenemase, Clinical isolates, Full‑sequence gene amplification, Limit of detection, Real‑time PCR, Sensitivity and specificity

参考文献Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 2026, 117619, https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2026.117619

Breaking the channel barrier: Same-fluorescence, different-tm probe strategy enables seven-target respiratory virus detection on a six-channel PCR platform within 20 minutes#

摘要:症状重叠的呼吸道病原体(新冠、甲型/乙型流感、H5/H7/H10禽流感、RSV)共同流行,需要即时快速多重筛查。传统多重实时PCR受硬件通道数限制(≤6),单管检测七种靶标并区分甲乙流感十分困难。本工作在不牺牲速度与灵敏度的前提下,解决高重数与有限荧光通道的矛盾。开发六通道超快速PCR平台,采用同荧光、不同熔解温度(Tm)探针策略,20分钟内单管检测七种呼吸道病毒。甲型与乙型流感共用FAM通道,但熔解峰相差约12 ℃(84.8 ℃ vs 72.3 ℃),通过熔解曲线分析准确分型。引物、探针、酶预制成冻干微球,密封在试剂卡中,实现全自动样本到结果操作。所有靶标5拷贝/测试检出率100%,5–10⁵拷贝/测试线性R²>0.95,效率90–110%,与39种非靶标病原体无交叉反应。试剂卡25 ℃下12个月稳定。271份临床样本验证,与测序验证单重qPCR符合率100%。该系统首次将基于熔解曲线的同通道多重技术与冻干卡技术集成在超快速PCR平台,突破通道限制,为资源有限地区呼吸道病原体分散检测提供实用现场筛查工具。

关键词:Lyophilized beads, Melting curve analysis, Multiplexed detection, Point‑of‑care testing, Respiratory pathogens, Ultra‑fast PCR

参考文献Analytica Chimica Acta, 2026, 346181, https://doi.org/10.1016/j.aca.2026.346181

A fluorescence-based high-throughput assay enabling engineering of BsPPS, a unique phenolic compound–phosphorylating enzyme from bacillus subtilis#

摘要:目前能够磷酸化酚类化合物的酶系统很少,枯草芽孢杆菌酚磷酸合成酶(BsPPS)可区域选择性磷酸化多种结构多样的天然多酚,该转化对提升植物化学物水溶性与生物利用度具有重要价值。但高效高通量筛选(HTS)平台的缺失限制了其工程改造与应用。本文开发基于荧光的HTS分析方法,以伞形酮作为荧光探针,快速评估BsPPS活性。伞形酮磷酸化导致荧光显著淬灭,荧光强度与催化活性呈负相关。系统优化验证后,准确度、精密度、重现性良好。应用于易错PCR文库,鉴定出热稳定性提升且保留催化活性的BsPPS变体。该分析填补了方法学空白,为相关酚磷酸化酶的进一步探索提供实践基础。

关键词:Directed evolution, High‑throughput screening, Phenolic phosphate synthetase, Umbelliferone

参考文献Food Chemistry, 2026, 150937, https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.150937

Nuclear diversity in charophyceae revealed by fluorescence staining and its implications for genome size estimation#

摘要:建立轮藻可靠细胞核可视化方案,揭示不同细胞类型与物种核组织多样性,筛选适合流式细胞术基因组大小估算的细胞。

关键词:Characeae, Flow cytometry, Fluorescence microscopy, Genome size, Nuclei, Streptophyta, Transmission electron microscopy

参考文献Planta, 2026, 110, https://doi.org/10.1007/s00425‑026‑05085‑w

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