基于比率荧光原理的手性传感器在pH监测中的应用，以及其在指示纸和生物成像技术中的用途

《Analytical Chemistry》：Ratiometric Fluorescence Chiral Sensors for pH Monitoring and Its Applications in Indicator Paper and Bioimaging

手性量子点通过后修饰法制备，利用d-和l-探针对pH敏感的差异（d-探针pH4.0-8.0，l-探针pH3.5-7.5）实现酸碱检测，机制为质子化-去质子化诱导的聚集淬灭效应，量子力学计算验证d-探针酸性结合更强，并成功用于乳腺癌细胞内pH检测。

　　

手性是自然界和生物体中普遍存在的现象，在生物系统中起着重要作用。纳米材料的手性代表了科学领域中最令人兴奋且发展迅速的领域之一。在化学领域，比较特定手性物质的对映体的pH响应仍然是一个挑战。在这项研究中，通过使用精氨酸对映体作为手性配体对非手性碳量子点（Cdots）核心进行后修饰，制备了手性的d-Cdots和l-Cdots，以比较这两种对映体的pH敏感性。实验中使用了改性的硅量子点（SiQDs）来实现一种灵敏且准确的比色测量方法。这些手性传感器的荧光响应基于“开-关”机制，d-探针和l-探针在不同的pH范围内表现出不同的响应特性：d-探针的线性响应范围为pH 4.0–8.0，而l-探针的线性响应范围为pH 3.5–7.5。响应机制源于在酸性和碱性环境中，质子化的d-Cdots/Ca-SiQDs和l-Cdots/Ca-SiQDs之间的聚集效应导致的荧光减弱（ACQ）。量子力学（QM）计算结果与实验结果高度吻合，证实了在酸性条件下，d-Cdots与质子化分子的结合亲和力更强，且更容易发生聚集现象，相比之下l-Cdots则不具备这种特性。至关重要的是，这些手性探针已被成功用作指示剂，能够准确检测SK-BR-3乳腺癌细胞内的细胞内pH值（pH_i）。