基于锆基金属有机框架的双发射比率荧光传感器用于高效氟离子检测及其生物环境应用

本研究开发了一种新型比率荧光（RF）传感器HTD@UiO-66-NH2，通过将红色荧光染料HTD封装于Zr-MOF中，实现了对氟离子（F?）的高选择性检测。该探针凭借双发射信号（428/616 nm）的自校准特性，显著提升检测灵敏度与可视化分析能力，并成功应用于细胞成像（Hela细胞）和便携式试纸条开发，为环境监测与生物医学研究提供了创新技术方案。

　　

Section snippets

Experimental reagents and apparatus

实验试剂与仪器：

ZrCl₄、2-氨基对苯二甲酸（BDC-NH₂）、4-二乙氨基水杨醛、6-羟基-1-四氢萘酮和冰醋酸购自上海阿拉丁生化科技有限公司。所有化学品均为分析纯级别，无需进一步纯化即可使用。

X射线衍射（XRD）图谱使用配备Cu Kα辐射源（λ = 1.5405 ?）的Bruker D8 Advance Focus X射线衍射仪获得。

Characterization and photophysical properties of HTD@UiO-66-NH₂

HTD@UiO-66-NH₂的表征与光物理性质：

图1A&B展示了HTD@UiO-66-NH₂的透射电镜（TEM）显微图像及相应能谱（EDS） mapping结果。该探针呈现规则八面体形态，尺寸约180 nm。N、O、Zr元素在颗粒中均匀分布。基于扫描电镜（SEM）图像和XRD图谱，负载HTD后的材料结构与原始UiO-66-NH₂的晶体排列和形貌几乎一致（图1C、D&E）。原始UiO-66-NH₂与负载HTD的材料均表现出……

Conclusions

结论：

综上所述，通过原位封装自合成HTD，我们制备了一种可选择性识别F^?的比率荧光（RF）发光探针HTD@UiO-66-NH₂。随着氟离子的引入，探针体系在肉眼观察下荧光从粉色变为蓝色，其优异的比率荧光特性赋予探针卓越的传感性能。细胞成像研究表明该探针具备生物应用潜力，可作为有效工具……