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同济教授稀土-MOFs纳米荧光探针研究取得重要进展

来源:化学科学与工程学院  发表时间:03/01/2017 阅读次数:2302

      在一系列研究成果基础上,日前,我校化学科学与工程学院闫冰教授课题组在稀土-MOFs纳米荧光探针研究取得重要进展,实现了稀土-MOFs纳米荧光探针对部分有害物质高效的生物监测。
      随着现代工业的发展,大量有毒有害物质进入环境中,其在水体、大气及食物中的残留长期威胁着人类的健康。因此,建立环境污染物的快速检测技术,对于环境污染风险防控、保护人体健康及生态环境,都有着至关重要的作用。稀土发光MOFs因结合了稀土离子优异的发光性能和金属有机骨架(MOFs)多样的结构特性而被广泛用作荧光探针检测环境污染物。目前报道的绝大多数Ln-MOFs荧光探针均是对环境污染物的外暴露检测即环境监测。但环境监测不能反映通过不同途径(呼吸道、消化道和皮肤等)接触有害物质的总量,且环境中有害物质水平并不等于人体实际接触和吸收的水平,因而环境监测不能有效地反映个人差异而导致的吸收区别。作为环境监测的有效补充,生物监测可提供人体接触有害化学物质的内剂量,能揭示污染物与人体健康的内涵实质,因此在环境健康的风险评价中具有十分重要的实用价值。
      闫冰教授课题组一直从事稀土光功能杂化材料和微纳固体的研究工作,近年来专注稀土功能化晶体基元杂化材料体系的组装、光功能集成、器件及传感应用研究,发表了多篇论文。最近他们尝试将Ln-MOFs作为荧光探针用于对有机化合物甲苯、多环芳烃等在尿液中的生物标志物的检测,实现了对这些有害物质高效的生物监测。相关研究成果以“Determination of Urinary 1-Hydroxypyrene for Biomonitoring of Human Exposure to Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Carcinogens by a Lanthanide-functionalized Metal-Organic Framework Sensor”为题发表在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》(Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1603856, 期刊影响因子11.382)上。课题组博士研究生郝继娜为论文第一作者,她先后获得两次博士生国家奖学金,以第一作者已发表的8篇代表性论文影响因子累计超过60,获得2016年度同济大学研究生学术先锋亚军。

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Eu-MOF荧光探针的合成路线及其结构

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Eu-MOF1-HP的荧光响应结果及发光响应照片

      该工作针对多环芳烃(PAHs)致癌物的生物标志物—尿中1-羟基芘(1-HP),利用荧光共振能量转移原理,设计合成了一个基于Eu功能化MOF的新型纳米荧光探针。作为第一例检测1-HP的荧光探针,它对1-HP表现出优异的传感性能,如选择性好、灵敏度高、检测速度快、循环利用性能好等。此外,他们还基于该探针设计了一款简单、便捷的1-HP尿液检测试纸,该试纸可实现机体对PAHs中毒程度的快速评估。这一快速、灵敏且特异性强的探针有潜力成为诊断PAHs相关疾病强有力的工具。该研究工作获得了国家自然科学基金的资助。

 
 

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