基于AIE单元的J-聚集体荧光探针在食品与生物体系中Zn2+/Cu2+精准检测的创新应用

本文推荐一种基于聚集诱导发光（AIE）单元构建的J-聚集体荧光探针PTD，可实现Zn2+诱导的比率型荧光红移（520?nm→580?nm）及Cu2+的"on-off"快速响应。该探针在智能手机平台集成与活细胞成像中表现卓越，为食品重金属污染监测和生物医学诊断提供了高选择性、抗干扰的新型传感策略。

　　

Spectroscopic analysis of PTD

通过核磁共振（NMR）与质谱（MS）验证PTD、PTA及PTP的结构（图S1-S7）。紫外吸收测试显示PTD与PTA在350-450?nm有吸收峰，而PTP最大吸收峰位于300?nm。PTD与Zn²⁺结合后形成J-聚集体，荧光发生红移，从绿色（520?nm）经黄色过渡至红色（580?nm），且具有浓度依赖性。其对Cu²⁺的响应快速灵敏，适用于复杂体系检测。

Conclusion

本研究通过酚嗪啉衍生物筛选出基于AIE模块的J-聚集体比率荧光探针PTD，可高灵敏度检测Zn²⁺（检测限13.8?nM）与Cu²⁺。其荧光由绿转红的变化机制源于Zn²⁺诱导的J-聚集体形成，且成功应用于智能手机平台与真实食品样本检测。活细胞成像进一步验证其在生物系统中的适用性，为开发抗干扰比率传感器提供新思路。

Ethical approval

作者声明所有实验均符合相关法律法规及机构准则。

Declaration of competing interest

作者声明无已知可能影响本研究的财务利益或个人关系。

Acknowledgments

感谢国家自然科学基金（22304047）、湖南省自然科学基金（2023JJ60525等）及湖南省生态环境厅项目（HBKYXM-2023023）的资助。