一、 生物成像与精准诊断进展#

【Pharmaceuticals】Combining Fluorescence and Magnetic Resonance Imaging in Drug Discovery—A Review#

摘要： 药物研发是一个极其复杂且成本高昂的多阶段过程，亟需先进的分析技术来加速临床前评估并提高治疗设计的精准度。本文综述了荧光成像（FLI） 与磁共振 imaging（MRI） 结合的双模态技术在药物发现中的重要价值。荧光成像以其高灵敏度和实时成像能力著称，而MRI则提供卓越的空间分辨率和深层组织穿透力。通过整合这两种技术，研究人员能够克服单一模态的局限性，实现从分子水平到系统层面的全面观测。文章详细讨论了双功能探针的设计策略，这些探针能同时提供药代动力学数据和病理组织的解剖细节。这种协同效应不仅有助于更准确地评估药物的分布和代谢，还能显著缩短候选药物的筛选周期，为精准医疗和新型疗法的开发提供了强大的工具支撑。

Graphical Abstract

参考文献： Barbara Smolak, et al. Pharmaceuticals, DOI: 10.3390/ph19010056

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【Biomaterials Advances】Synthesis of N-substituted phenothiazine styrene monomers for amphiphilic fluorescence nanoparticles: structure-fluorescence relationship, from AIE to ACQ effect and drugs delivery systems#

摘要： 本研究成功合成了一系列N-取代吩噻嗪苯乙烯单体（VPPA、VPBM、3PVP和4PVP），并深入探讨了功能基团与光物理性质之间的关系。研究发现，VPPA表现出扭曲分子内电荷转移（TICT） 和聚集诱导发光（AIE） 特性，而具有吩噻嗪-吡啶结构的4PVP则呈现聚集猝灭（ACQ） 效应，并对不同pH环境表现出明显的敏感性。为了进一步评估其实际应用价值，研究者通过RAFT聚合将这些单体与PEGMA共聚，制备出粒径约150 nm的荧光纳米颗粒（FONs）。这些纳米颗粒展现出低毒性和良好的生物相容性。搭载抗肿瘤药物紫杉醇（PTX）后，VA-PTX和4VP-PTX系统能显著降低A549细胞的活性（分别降至31.84%和26.90%）。这一成果证明了该系列材料在可视化药物追踪和医疗诊断领域的巨大潜力。

Graphical Abstract

参考文献： Zengfang Huang, et al. Biomaterials Advances, DOI: 10.1016/j.bioadv.2025.214684

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【Analytica Chimica Acta】Mitochondria to nucleus/nucleolus migration probe for in-situ and dual-color visualization of MMP alteration and monitoring apoptosis#

摘要： 本研究开发了一种创新的荧光探针，旨在实现线粒体到细胞核/核仁的迁移监测。该探针能够针对线粒体膜电位（MMP） 的变化进行原位双色可视化，从而实时监测细胞凋亡过程。虽然部分背景资料提到了碳量子点在教学中的应用，但本研究的核心在于其生物成像能力。通过精确设计的分子结构，探针在正常生理状态下定位于线粒体，而在凋亡信号触发导致膜电位下降时，探针会发生空间位移，迁移至细胞核或核仁。这种位点迁移介导的颜色转换为研究人员提供了一种直观、高对比度的方法来区分健康细胞与早期凋亡细胞。该技术在评估抗癌药物效力及探索基础细胞生物学机制方面具有重要意义，尤其是在需要长时程监测动态生物过程的场景下表现卓越。

Graphical Abstract

参考文献： Mengmeng Wei, et al. Analytica Chimica Acta, DOI: 10.1016/j.aca.2025.345040

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【Journal of the American Chemical Society】A Fluorescence-Afterglow Reporter for In Vivo Differentiation of Three Tumor Immunophenotypes#

摘要： 癌症免疫治疗的成功很大程度上取决于肿瘤的免疫表型（发炎型、免疫排除型或免疫荒漠型）。然而，非侵入性地区分这些类型一直是个难题。本文报道了一种荧光-余辉报告器（FAR），利用双信号逻辑实现实时体内区分。FAR通过近红外荧光（NIRF） 响应一氧化氮（NO）来报告M1巨噬细胞极化情况，同时通过激活的余辉信号监测肿瘤细胞凋亡。通过这种逻辑整合，FAR能准确识别发炎型（双信号开启）、排除型（仅荧光开启）和荒漠型（双信号关闭）。实验证明，FAR不仅能灵敏监测联合治疗后肿瘤从排除型向发炎型的转化，其信号强度还与治疗效果高度相关。此外，该探针具备肾排泄设计，可通过尿液分析进行辅助诊断，为个性化免疫治疗提供了强有力的预后工具。

Graphical Abstract

参考文献： Haoze Li, et al. JACS, DOI: 10.1021/jacs.5c17176

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【Sensors and Actuators Reports】Unlocking Sensitivity: Innovative Ratiometric Fluorescence Methodology for Early Detection of CA125 in Ovarian Cancer Using pH-Responsive Nanocapsules Integrated with MOF and Gold Nanoparticles#

摘要： 卵巢癌的早期诊断对于提高患者存活率至关重要。本研究提出了一种高灵敏度的比例荧光检测法，用于检测生物标志物CA125。该方法构建了一种复杂的纳米结构：将量子点（QDs）和CA125抗原封装在通过二亚胺硅烷接头共水解形成的二氧化硅卫星结构（CSNs）中。这种pH响应型纳米胶囊整合了金属有机框架（MOF）和金纳米颗粒，不仅增强了信号的稳定性，还通过比例计量的原理消除了背景干扰。当目标蛋白存在时，触发结构变化导致荧光信号比例发生偏移。该设计显著提升了检测的灵敏度和准确性，为临床样本中微量肿瘤标志物的快速筛查提供了新的技术路径，体现了纳米技术与荧光传感在智慧医疗领域的深度融合。

Graphical Abstract

参考文献： Somayeh Hamd Ghadareh, et al. Sensors and Actuators Reports, DOI: 10.1016/j.snr.2025.100425

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【Talanta】Amplification-free, CRISPR-Cas12a-mediated fluorescence biosensor using mesoporous silica nanomaterials for ultrasensitive detection of nucleic acid biomarkers#

摘要： 核酸生物标志物的灵敏检测在医疗诊断和食品安全中至关重要。本研究开发了一种无需扩增的CRISPR-Cas12a荧光生物传感器，利用介孔二氧化硅纳米材料（MSNs）作为信号载体。通过在MSN上负载大量罗丹明B（RB）并结合金纳米颗粒（Au NPs）作为猝灭剂，构建了高效的荧光探针。结合CRISPR-Cas12a系统的精准识别能力，该系统实现了对EGFR外显子19缺失突变、非洲猪瘟病毒（ASFV）及人乳头瘤病毒（HPV）的超灵敏检测，检出限分别低至55 aM、51 aM和24 aM。这种方法规避了传统CRISPR系统中复杂的荧光标记修饰需求，具有优异的重复性和稳定性。这一突破为即时检测（POCT） 场景下的多目标核酸快速分析提供了一种经济、高效的新策略。

Graphical Abstract

参考文献： Feng Liu, et al. Talanta, DOI: 10.1016/j.talanta.2025.129289

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二、 高性能TADF与光电功能材料#

【The Journal of Physical Chemistry C】Thermally Activated Delayed Fluorescence in Phenothiazine–Phenoxazine–Quinoline Conjugates and Electroluminescence#

摘要： 为了提升有机发光二极管（OLED） 的效率，设计高效的热活化延迟荧光（TADF） 材料至关重要。本研究提出了一种新型设计策略，利用双杂原子给体来平衡电荷转移性质。研究者合成了两种供体-受体（D-A）共轭物PXPTQ和PXPTMQ，其中吩嗪和吩噻嗪给体通过C-N键与喹啉受体连接。这种结构有效地促进了紧密排列的激发态能级。实验和量子化学计算表明，这些材料具有极高的反向系际跨越（kRISC）速率（达4.4 × 10^7 s^-1），其低至0.07-0.11 eV的单三线态能隙（ΔEST）进一步支持了这一过程。最终制备的OLED器件展现出近20%的外部量子效率和超过21,000 cd/m^2的亮度。这一研究揭示了通过精细调节供体强度来解锁下一代OLED设计的潜力。

Graphical Abstract

参考文献： Manoj Upadhyay, et al. The Journal of Physical Chemistry C, DOI: 10.1021/acs.jpcc.5c06119

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【The Journal of Physical Chemistry Letters】Near-Degenerate T2-State Assisted Thermally Activated Delayed Fluorescence in Carbene-Metal-Amide Complexes: A Mechanistic Study#

摘要： 双配位卡宾-金属-酰胺（CMA）配合物是一类重要的TADF发射体，但其高效发射的深层机制尚待阐明。本研究对基于Cu(I)和Ag(I)的CMA配合物进行了系统理论分析。研究发现，延迟荧光主要源于配体中心的分子间电荷转移，金属离子在边际轨道或自旋轨道耦合中的参与极小。令人惊讶的是，近简并的T1和T2态的存在显著促进了反向系际跨越过程，这种电子特性类似于B/N体系中的多重共振效应。这种机制促进了内部分子内短程电荷转移，增强了三线态到单线态的自旋翻转，从而实现了高光致发光量子产率。该成果揭示了此前被忽视的金属辅助TADF机制，并为设计高效光电材料提供了基于电子简并度和空间重叠的新策略。

Graphical Abstract

参考文献： Teng-Fei He, et al. The Journal of Physical Chemistry Letters, DOI: 10.1021/acs.jpclett.5c03741

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【The Journal of Physical Chemistry Letters】Efficient Prediction of Singlet–Triplet Gaps in Delayed Fluorescence Emitters Using Kohn–Sham Orbital Energies#

摘要： 准确预测单三线态能隙（STGs） 对于设计高性能TADF发射体至关重要。然而，常用的时间依赖密度泛函理论（TDDFT）在处理该指标时往往可靠性不足，而高精度波函数方法计算成本又过于昂贵。本工作证明了准粒子能量密度泛函理论（QE-DFT） 是一种预测STGs的高效且准确的替代方案。通过直接计算Kohn-Sham轨道能量差，QE-DFT在包含233个分子的多样化数据集上实现了仅0.06 eV的平均绝对误差，显著优于传统的TDDFT方法。由于其极低的计算成本，该方法特别适用于高通量虚拟筛选。这项研究为加速发现新型光电材料提供了有力的计算工具，是计算化学在荧光领域应用的重要进展。

Graphical Abstract

参考文献： Ye Li, Chen Li. The Journal of Physical Chemistry Letters, DOI: 10.1021/acs.jpclett.5c03449

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【ACS Applied Engineering Materials】D–A–D Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters with Isomerized Bithiophene/Bithiazole Imide Acceptors for Efficient Organic Light-Emitting Diodes#

摘要： 芳香族酰亚胺因其强吸电子能力和高发光产率而受到关注，但七元环芳香酰亚胺作为受体的研究相对匮乏。本研究报道了一系列基于异构化联噻吩/联噻唑酰亚胺（iBTI/iBTzI） 受体，并耦合三苯胺（TPA）、四苯乙烯（TPE）或吩嗪（POZ）供体的D-A-D型分子。实验表明，POZ取代的衍生物iBTI-POZ和iBTzI-POZ表现出显著的TADF特征，光致发光量子产率分别达到72%和61%。基于这些材料制备的真空蒸镀OLED器件发出绿黄色光，最大外部量子效率（EQEmax）分别达到13.6%和10.1%。研究结果突出了新型受体结构在微调电荷转移性质、提升荧光效率方面的有效性，为开发多样化的光电发射材料开辟了新路径。

Graphical Abstract

参考文献： Kunhan Xu, et al. ACS Applied Engineering Materials, DOI: 10.1021/acsaenm.5c00892

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【Inorganic Chemistry】Aggregation-Induced Emission and Thermally Activated Delayed Fluorescence in Sterically Encumbered Copper(I) Complexes of Diphosphine and Substituted Phenanthroline Ligands#

摘要： 本研究制备了一系列受空间位阻限制的铜(I)配合物，探讨了其晶体堆积中的超分子相互作用（如C-H···Cl, C-Cl···π等）。光物理研究和计算分析表明，这些配合物在固态和晶态下均表现出强烈的发光，并具有显著的聚集诱导发光（AIE） 特性。更重要的是，较小的ΔEST值（239-263 meV）表明其具备TADF性能。在变温实验中，77 K下的发射红移和寿命缩短证实了三线态到单线态的跃迁。这种兼具AIE和TADF特性的金属有机材料在制备低成本、高效率的OLED及固态激光器方面具有广阔的应用前景，为解决金属配合物在聚集态下的猝灭问题提供了有效方案。

Graphical Abstract

参考文献： Khanindram Baruah, et al. Inorganic Chemistry, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5c03487

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三、 环境监测与化学传感应用#

【Microchimica Acta】Highly sensitive and accurate detection of dam MTase activity via G-switch-activated AgNCs fluorescence#

摘要： DNA甲基转移酶（MTases）在表观遗传调控中起关键作用，其活性异常与多种疾病密切相关。本研究开发了一种基于G-开关激活的银纳米簇（AgNCs） 荧光传感器，用于高灵敏检测dam MTase活性。该系统的核心在于DNA结构的构象转换：当目标酶存在时，特定的DNA序列发生甲基化并被限制性内切酶识别，触发G-四联体结构的形成或暴露。这种结构能够显著增强邻近AgNCs的荧光强度。该方法避免了复杂的标记过程，利用荧光信号的开启实现了对酶活性的精确量化。研究表明，该传感器具有极低的检测限和优异的选择性，为疾病早期诊断及相关药物筛选提供了便捷的生化分析工具。

Graphical Abstract

参考文献： Chuang Wang, et al. Microchimica Acta, DOI: 10.1007/s00604-025-07781-y

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【Spectrochimica Acta Part A】A photocycle-mediated fluorescence wavelength shifting diarylethene probe for sensing and its applications in bioimaging#

摘要： 二氧化硫及其衍生物亚硫酸盐是重要的环境污染物和生物活性分子。传统探针往往具有固定的吸收和发射波长，限制了其在复杂环境中的应用。本工作设计并合成了一种新型光响应型二芳基乙烯（DC-QO）荧光探针。与传统探针不同，DC-QO的荧光强度和发射波长可以通过紫外-可见光辐射循环进行调节，表现出独特的多波长可调性。该特性源于光刺激下的分子结构转变。此外，该探针还具有AIE性质，在水环境中发射波长可红移至655 nm，对亚硫酸根的检测限低至0.19 μM。细胞和斑马鱼成像实验确认了其良好的生物相容性，为开发智能化、可程控调节的荧光传感平台开辟了新路径。

Graphical Abstract

参考文献： Yinjie Wu, et al. Spectrochimica Acta Part A, DOI: 10.1016/j.saa.2025.127383

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【Journal of Solid State Chemistry】Green synthesis of the tris(β-keto-hydrazo)-cyclohexane-based porous organic polymers applied for fluorescence sensing 2,4-dinitrophenol#

摘要： 本研究采用绿色合成策略，在0-5 °C的水溶液中通过简便的重氮偶联异构化反应，合成了两种新型多孔有机聚合物（TKH-POPs）——PEDAN和PHZDA。这种方法无需金属催化剂和高温条件，符合绿色化学理念。所得聚合物具有极高的比表面积（达1441 m^2 g^-1）。实验发现，这些聚合物能够通过荧光猝灭机制高灵敏地感测2,4-二硝基苯酚（DNP），猝灭常数（KSV）最高可达9.13 × 10^4 L mol^-1。研究深入分析了其猝灭机制，包括光诱导电子转移（PET）、共振能量转移（RET）以及氢键相互作用等。这一成果为环境有害物质的绿色检测提供了一种高效、稳定且易于制备的新型传感材料。

Graphical Abstract

参考文献： Tong-Mou Geng, et al. Journal of Solid State Chemistry, DOI: 10.1016/j.jssc.2025.125788

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【Journal of Hazardous Materials】Radiant solutions: Unlocking the mysteries of Mn2+ and Pd2+ with a mobile fluorescence wizard#

摘要： 有毒金属离子的便捷检测对于环境监控至关重要。本文介绍了一种基于芘的希夫碱化学传感器（MPM），它能以1<1的结合比例选择性检测>Mn2+和Pd2+离子。MPM表现出极强的结合亲和力，检测限低于10^-7 M，显示出极高的灵敏度。除了传统的溶液检测，该探针在纸条、二氧化硅基质及隐形荧光墨水等固态格式中也表现出色，支持便携式和安全性相关的应用。更具创新性的是，研究团队开发了一个基于智能手机的荧光平台，实现了对环境中锰和钯离子的实时、现场定量分析。这一“移动巫师”传感器为环境监测、工业质量控制和医疗诊断提供了一种低成本、多功能的解决方案。

Graphical Abstract

参考文献： Virender, et al. Journal of Hazardous Materials, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2025.140883

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【Environmental Research】Enhanced prediction of total organic carbon in a large complex watershed (the Han River, South Korea) by integrating machine learning with real-time in-situ water quality parameters and fluorescence intensities#

摘要： 总有机碳（TOC）是衡量水质有机污染的关键指标。本研究通过整合机器学习（ML）、实时原位水质参数以及三维荧光激发-发射矩阵（EEM） 光谱技术，开发了一个强大的预测模型。研究人员识别了五个荧光峰（A, B, C, M, T），结合温度、pH、溶解氧和电导率（EC）作为输入变量。利用XGBoost算法，模型在汉江流域的TOC预测中取得了优异的表现（R^2 = 0.756），远超传统线性回归。SHAP分析表明，电导率在工业区预测中占主导，而类腐殖质荧光峰（A和C）在非工业水体中更为重要。这一研究证明了将现场可测的荧光特征与人工智能结合，可以显著提升复杂水系统监测的准确性和解释力，为流域管理提供了新工具。

Graphical Abstract

参考文献： Haeseong Oh, et al. Environmental Research, DOI: 10.1016/j.envres.2025.123618

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【Microchemical Journal】Molecularly imprinted ratio fluorescence sensor using APTES and coumarin to synergistically enhance CdS fluorescence for detecting Quinclorac#

摘要： 二氯喹啉酸（QUC）是一种具有潜在生态风险的高效除草剂。本研究通过APTES和香豆素协同改性CdS量子点，使其荧光强度增强了150倍，并赋予了其对QUC的特异性荧光猝灭响应。通过引入CdTe@SiO2核壳纳米颗粒作为内参信号，成功构建了一种比例荧光传感器，实现了QUC的肉眼可见检测（荧光颜色从亮黄变为红色）。传感器在0.1至10.0 μM范围内呈良好线性，检出限为27 nM。这种荧光信号放大策略显著提高了传感器的灵敏度和准确性，展示了在复杂环境样本中快速筛查农药残留的强大潜力，对农业环境保护具有现实指导意义。

Graphical Abstract

参考文献： Jing Xu, et al. Microchemical Journal, DOI: 10.1016/j.microc.2025.116686

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四、 智慧农业、食品安全与分析#

【Plant and Soil】Biochar single addition improves sunflower water-deficit tolerance by optimizing chlorophyll a fluorescence and seed nutritional quality#

摘要： 生物炭的应用是缓解农作物水分短缺压力的有效策略。本研究探讨了生物炭在缺水灌溉条件下对向日葵生理特性的影响。研究发现，生物炭通过优化叶绿素a荧光参数，显著提高了向日葵的光合效率。叶绿素荧光作为一种非侵入性的“植物探针”，能够精确反映植物受旱灾的应激程度及光合机构的受损情况。实验结果表明，添加生物炭能维持较高的PSII量子效率，进而改善了向日葵种子的营养品质。这一发现强调了荧光技术在智慧农业监控中的关键作用，即通过实时监测荧光信号的变化，可以指导精准灌溉和土壤改良，从而实现作物产量与品质的双重提升。

Graphical Abstract

参考文献： Ruxin Zhang, et al. Plant and Soil, DOI: 10.1007/s11104-025-08060-8

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【Food Chemistry】A smartphone-combined fluorescence sensor based on porous organic polymers for determination of nitrofurans in aquaculture system#

摘要： 为了应对水产养殖中硝基呋喃类药物残留的问题，本研究合成了一种基于多孔有机聚合物（POP） 的荧光传感器（Tta-DHBTA）。该传感器利用静态猝灭原理，在465 nm激发下表现出575 nm的发射峰，其强度随硝基呋喃浓度的增加而线性下降。为实现实时监控，研究者将其与智能手机应用整合，并配合紫外分析暗盒（DarkBoxUVAnalyzer）将荧光变化转换为可量化的信号。这种手机辅助的方法实现了低至0.278 mg/L的检出限，并在实际水产样本中验证了其可靠性。这种便携式荧光分析平台为现场环境监测和食品安全筛查提供了一种极其简便、无需昂贵仪器的创新策略。

Graphical Abstract

参考文献： Dianwei Zhang, et al. Food Chemistry, DOI: 10.1016/j.foodchem.2025.147691

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【Talanta】Comprehensive chemical fingerprinting by LC×LC-fluorescence and data-driven chemometric modelling for unsupervised classification#

摘要： 本研究首次开发了基于全二维液相色谱（LC×LC）联用荧光检测的技术，并结合化学计量学对食品进行谱图分析。以西班牙起泡酒（cava）为研究对象，荧光检测相比单一的紫外检测提供了更深层次的化学信息，揭示了与地理来源、成分及生产商相关的清晰聚类模式。通过PARAFAC算法直接从三维数据中提取评分，实现无需目标物鉴定的非靶向化学指纹图谱分析。研究结果证明，融合紫外与荧光数据的中级数据融合策略能显著增强样品的区分度。该工作展示了先进荧光检测平台在食品分级、真伪鉴别及复杂成分表征方面的巨大潜力，为食品科学研究提供了强有力的分析手段。

Graphical Abstract

参考文献： Mirta R. Alcaraz, et al. Talanta, DOI: 10.1016/j.talanta.2025.129301

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【Food Chemistry】Development of dimeric aptamers for highly specific recognition of patulin and a label-free fluorescence aptasensor with a thioflavin T probe#

摘要： 多价适配体的定向设计是提升生物检测性能的关键。本研究设计了十种不同连接方式的二聚体适配体，其中带有“A”碱基间隔基的二聚体（1AS2）在结合荧光探针硫磺素T（ThT）时表现出最佳的荧光和结合活性。基于此，开发了一种无需标记的荧光适配体传感器用于检测棒曲霉素（patulin）。该传感器在0.5–200.0 ng/mL范围内具有宽线性，操作时间仅需10分钟，且与常见霉菌毒素无交叉反应。在果汁样本中的回收率令人满意，结果得到了HPLC分析的验证。这项研究为开发高灵敏、快速响应的食品污染物检测工具提供了一种新的适配体多价化策略。

Graphical Abstract

参考文献： Haijun Pan, et al. Food Chemistry, DOI: 10.1016/j.foodchem.2025.147707

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五、 先进荧光材料与交叉学科应用#

【International Journal of Molecular Sciences】Modified Flavonoids with Diamines and Polyamines Provide Enhanced Fluorescence and Antimicrobial Activity#

摘要： 开发基于天然产物的新型生物活性材料一直是健康与疾病研究的热点。本研究通过对天然黄酮类化合物进行二胺和多胺改性，显著提升了其荧光性能和抗菌活性。改性后的黄酮分子不仅保留了原有的生物活性，还通过引入胺基功能团增强了分子的刚性和电荷分布，从而极大地提高了发光效率。这种兼具成像与治疗功能的双效材料在生物医学领域极具吸引力。荧光增强使得这些分子可以作为自示踪探针，在细胞内进行定位观测，而增强的抗菌能力则使其成为应对耐药菌感染的潜在候选药物。该工作为天然产物的结构功能化及其在荧光诊疗学中的应用提供了新思路。

Graphical Abstract

参考文献： Sevasti Matsia, Athanasios Salifoglou. IJMS, DOI: 10.3390/ijms27010253

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【Applied Surface Science】Enhanced marine antifouling hydrogel coatings achieved through simultaneous enhancement of contact-killing, low surface energy and fluorescence properties#

摘要： 研发环保且高效的海洋防污涂层是一项挑战。本研究开发了一种多功能荧光水凝胶涂层，首次实现了接触杀伤、低表面能和荧光性能的同步集成。关键创新点在于，通过精确设计的分子间聚集，该涂层在不使用外源荧光剂的情况下产生荧光。这种荧光功能不仅有助于涂层状态的监测，还与水化层协同增强了抗污附着能力。水凝胶表现出卓越的抗蛋白质吸附能力、抑制细菌生长（达98.27%）和防藻附着性能。由于完全不含金属防污剂，该材料展现了极高的生态友好性，为开发下一代兼具实时状态反馈和主动防御功能的海洋防护涂层提供了新范式。

Graphical Abstract

参考文献： Guangling He, et al. Applied Surface Science, DOI: 10.1016/j.apsusc.2025.165612

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【Materials Today Chemistry】A three-mode self-referenced optical thermometry based on up/down-conversion luminescence of La3Mg2NbO9+,Yb3+ phosphors#

摘要： 荧光测温法因其非侵入性和快速响应而备受关注。本研究报道了一种基于La3Mg2NbO9+,Yb3+双钙钛矿荧光粉的三模态光学温度计。通过Yb3+共掺杂，Er3+的上转换（UC）和下转换（DC）发光强度分别增强了3倍和5倍。该材料展现了跨越UC发光、DC发光和荧光寿命的三种独立测温模式。基于热耦合能级（2H11/2和4S3/2）的荧光强度比（FIR），在298–573 K范围内实现了卓越的灵敏度，最大相对灵敏度分别达到1.16 % K^-1（DC）和1.19 % K^-1（UC）。这种自校准、多模态响应特性赋予了该材料极强的抗干扰能力，使其在精密工业和生物医学温度监测中具有显著的应用价值。

Graphical Abstract

参考文献： Wenliang Wu, et al. Materials Today Chemistry, DOI: 10.1016/j.mtchem.2025.103317

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【Materials Today Chemistry】Enhancing fluorescence efficiency and functional applications of ionic fluorophores via alkyl chain length engineering: Storable latent fingerprinting, fluorescence tuning and switching and imaging#

摘要： 离子型荧光体的应用开发面临效率与功能的双重挑战。本研究提出通过烷基链长度工程来优化咔唑基供体-受体型离子荧光体的性能。通过将甲基替换为庚基或十四烷基，荧光量子产率从2.7%跃升至25.2%。长烷基链赋予了材料卓越的热致变色荧光开关特性及阴离子依赖的颜色调节能力。利用其增强的脂溶性和强固态发光，研究者实现了对潜指纹（LFP） 的高清成像，能够清晰展示包括脊线分叉、点和孔在内的三级特征。此外，该指纹图像可转移至胶带长期存储。生物成像实验也证实了长链分子具有更好的定位能力。这一成果为柔性显示、安全防伪和高灵敏生物成像提供了多功能材料。

Graphical Abstract

参考文献： Sasikala Ravi, et al. Materials Today Chemistry, DOI: 10.1016/j.mtchem.2025.103320

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【Materials Today Chemistry】Stretchable nanofiber films with tunable fluorescence based on the principle of concentration quenching for wearable motion sensors and flexible display devices#

摘要： 传统的力致变色荧光材料常受限于稳定性和响应速度。本研究提出了一种利用浓度猝灭原理实现力致荧光增强的新策略。通过同轴电纺技术制备了具有核壳结构的柔性纳米纤维薄膜：壳层由铕（Eu）配合物/TPU弹性体组成，核层为纯TPU。通过调节Eu配合物的初始浓度，使其远高于猝灭阈值。当薄膜受力拉伸时，分子间距增大导致有效浓度降低，从而削弱浓度猝灭效应，显著增强荧光强度。这种同轴结构既保留了极佳的机械性能，又提供了宽阔的荧光调节范围。该材料在可穿戴运动传感器和柔性显示设备中展现了巨大的应用价值，克服了传统结构变化机制的迟滞局限。

Graphical Abstract

参考文献： Yaqian Sun, et al. Materials Today Chemistry, DOI: 10.1016/j.mtchem.2025.103311

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【Laser & Photonics Reviews】Excitation-Wavelength-Dependent Phosphorescence-Fluorescence Switching Though Modulating Heavy Atom Effect#

摘要： 具有激发波长依赖性（Ex-De） 的超长室温磷光（URTP）材料在防伪领域备受关注。本工作展示了一种通过调制重原子效应和主机-客体掺杂策略实现的高亮度磷光发射。通过在咔唑单元中引入溴（Br）和硫（S）双取代，显著增强了自旋轨道耦合（SOC），实现了高达35%的磷光产率和超过450 ms的寿命。主机分子DTT在激发下的构象变化使得材料能在磷光与荧光之间可逆切换。这种独特的激发波长依赖性赋予了喷涂样品卓越的信息加密和防伪能力。这一成果为设计简便、高效的Ex-De磷光系统提供了重要理论指导，拓展了荧光材料在高端安防和特种照明领域的应用边界。

Graphical Abstract

参考文献： Zhongwei Man, et al. Laser & Photonics Reviews, DOI: 10.1002/lpor.202501581

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六、 光物理理论研究与教育实践#

【The Journal of Physical Chemistry Letters】Indocyanine Green Fluorescence: Quenching by a Twisted Charge-Transfer State Violates the Kasha–Vavilov Rule#

摘要： 近红外染料吲哚菁绿（ICG） 在生物成像中应用广泛，但其光物理行为仍未被完全理解。本研究探讨了粘度对ICG荧光的影响，发现甘油含量的增加显著提升了荧光量子产率（FQY）和寿命。更重要的是，ICG表现出罕见的违背Kasha-Vavilov规则的现象，即其FQY与激发波长有关。密度泛函理论（DFT）计算表明，这种变化源于一种非荧光扭曲构象的形成。当分子在吸收光谱的蓝色一侧被激发时，多余的振动能量使其能够跨越0.3 eV的能垒发生扭曲，从而导致猝灭。这一发现揭示了环境粘度如何通过抑制分子内运动来调节荧光，为精准优化生物成像探针的性能提供了基础物理依据。

Graphical Abstract

参考文献： Zoey A. Lockwood, et al. JPC Letters, DOI: 10.1021/acs.jpclett.5c03398

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【Journal of Chemical Education】Implementing N-Doped Carbon Quantum Dot Fluorescence Spectrometry as a Modern Alternative to 1,10-Phenanthroline Spectrophotometry for Iron Determination in Undergraduate Chemistry Laboratory Experiments#

摘要： 碳量子点作为一种前沿纳米材料，正被逐步引入化学教学课程。本研究展示了如何在本科实验课中利用氮掺杂碳量子点代替传统的邻二氮菲分光光度法检测铁离子。学生使用4-氨基水杨酸和甘氨酸合成量子点，并通过荧光光谱仪进行数据处理。实验结果表明，该方法不仅比传统方法更安全、更便捷，且有助于学生掌握光谱分析、检测限及量子产率等核心概念。通过这一改进实验，学生能够直观感受到纳米技术的微观世界，极大地提升了实验教学的趣味性和前瞻性。这种从学术前沿到基础教学的转化，对于培养下一代具有科研思维的化学人才具有重要指导意义。

Graphical Abstract

参考文献： Ting Shi, et al. Journal of Chemical Education, DOI: 10.1021/acs.jchemed.5c00384

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【Journal of Photochemistry and Photobiology A】Can azulene-embedded nanographenes achieve efficient anti-Kasha fluorescence? Insights from non-adiabatic dynamics#

摘要： 嵌入奥苏烯（azulene）的苯类纳米石墨烯因其独特的电子性质备受关注。虽然此类材料在近红外吸收领域取得成功，但其反Kasha发射（S2-S1荧光） 潜力尚未实现。本研究利用非绝热动力学分析了两种典型分子的激发态弛豫过程，发现S2态在皮秒尺度内即发生极速衰减。研究揭示了驱动这种快速弛豫的三个关键因素：对称性降低、奥苏烯核心的固有振动活性以及连接单元的贡献。这一结果挑战了“刚性结构能抑制非辐射衰减、有利于反Kasha发射”的传统假设。研究得出结论，对于设计高效的反Kasha材料，策略性地扩大S2-S1能量差应优先于单纯的结构刚性化。这一理论洞察为开发新型高性能有机发光分子指明了方向。

Graphical Abstract

参考文献： Nikita A. Shekhovtsov, Mark B. Bushuev. JPPA, DOI: 10.1016/j.jphotochem.2025.117012

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本周总结#

本周荧光领域呈现出 “多维交叉、深度量化” 的核心亮点。在生物医学方面，荧光与MRI、余辉成像以及CRISPR技术的深度融合（如FAR报告器和MSN-CRISPR系统），显著提升了疾病诊断的特异性与深度。在光电材料领域，理论计算（如QE-DFT）与新型分子设计（iBTI/iBTzI）的协同，使得TADF材料的效率和预测精度达到了新高度。同时，环境与农业传感正借助智能手机和机器学习（如TOC预测模型）实现向“现场化、智能化”的快速跃迁。

此外，关于Kasha规则挑战及浓度猝灭力致变色的机制研究，不仅在基础物理层面拓宽了人类对光电过程的理解，也为未来开发多功能荧光材料提供了扎实的理论底座。