聚合物纳米粒子中反离子组装染料的集体荧光开关效应研究

Reisch, A., Didier, P., Richert, L., Oncul, S., Arntz, Y., Mély, Y., Klymchenko, AS.
Nat Commun

Abstract

当前生物成像用荧光纳米粒子（NPs）领域的核心挑战在于利用可生物降解材料实现超高亮度与发射性能的外部调控。本研究提出一种新型荧光聚合物纳米粒子概念：通过掺杂阳离子染料（十八烷基罗丹明B）与体积庞大的疏水性反离子（氟化四苯硼酸盐）形成的离子液体状盐，该反离子作为间隔基有效抑制染料聚集与自淬灭。所获得的40纳米聚（D,L-乳酸-羟基乙酸共聚物）纳米粒子可负载高达500个染料分子，其亮度超越量子点，并展现出前所未有的光诱导可逆荧光开关特性（此前从未在染料掺杂纳米粒子中报道）。研究表明，数百个染料的集体开关行为源于超快激发能量转移，可用于超分辨成像。该纳米粒子可被活细胞自发内吞，具有高信噪比与无毒性特点。这种基于反离子的设计理念为传感、成像及光捕获新材料体系开辟了新途径。

DOI: 10.1038/ncomms5089